De Hubble-ruimtetelescoop heeft astronomen geholpen een object te ontdekken dat zich precies op de scheidslijn tussen sterren en planeten bevindt. De twee objecten zijn 200 keer van elkaar verwijderd van de afstand van de aarde tot de zon, dus astronomen denken niet dat ze allebei zijn gevormd uit dezelfde schijf van gas en stof.
Astronomen die de Hubble-ruimtetelescoop van NASA gebruiken, hebben een van de kleinste objecten ooit gefotografeerd rond een normale ster voorbij onze zon. Met een gewicht van 12 keer de massa van Jupiter is het object klein genoeg om een planeet te zijn. Het raadsel is dat het ook groot genoeg is om een bruine dwerg te zijn, een mislukte ster.
De Hubble-waarneming van de verkleinende metgezel van de lichte rode dwergster CHXR 73 herinnert ons er op dramatische wijze aan dat astronomen geen consensus hebben om te beslissen welke objecten rond andere sterren echte planeten zijn, ook al zijn ze het uiteindelijk eens geworden over hoe ze dat zullen doen de definitie van "planeet" toepassen op objecten in ons zonnestelsel.
Kevin Luhman van Penn State University in University Park, Pennsylvania, leider van het team dat het object heeft gevonden, genaamd CHXR 73 B, brengt zijn stem uit voor een bruine dwerg. "Nieuwe, gevoeliger telescopen vinden steeds kleinere objecten van planetaire massa", zegt Luhman. "Deze ontdekkingen hebben astronomen ertoe aangezet om de vraag te stellen: zijn metgezellen van planeetmassa altijd planeten?"
Sommige astronomen suggereren dat de massa van een extrasolair object bepaalt of het een planeet is. Luhman en anderen pleiten ervoor dat een object alleen een planeet is als het is gevormd uit de schijf van gas en stof die gewoonlijk een pasgeboren ster omringt. De planeten van ons zonnestelsel zijn 4,6 miljard jaar geleden gevormd uit een stofschijf rond onze zon.
Bruine dwergen vormen daarentegen net als sterren: door de zwaartekracht ineenstorting van grote, diffuse wolken waterstofgas. In tegenstelling tot sterren hebben bruine dwergen niet voldoende massa om waterstoffusiereacties in hun kernen te ontsteken, die sterren zoals onze zon aandrijven.
CHXR 73 B is 19,5 miljard mijl verwijderd van de rode dwergzon. Dat is ongeveer 200 keer verder dan de aarde van onze zon. Met een leeftijd van 2 miljoen jaar is de ster erg jong in vergelijking met onze zon van 4,6 miljard jaar oud van middelbare leeftijd.
'Het object is zo ver van zijn ster verwijderd dat het onwaarschijnlijk is dat het zich in een circumstellaire schijf heeft gevormd', legt Luhman uit. Schijven rond sterren met een lage massa hebben een diameter van ongeveer 5 tot 10 miljard mijl. Er is niet genoeg materiaal op die afstand van de rode dwerg om een planeet te creëren. Theoretische modellen laten zien dat gigantische planeten zoals Jupiter niet meer dan ongeveer 3 miljard mijl van hun sterren vormen.
Hubble's Advanced Camera for Surveys ontdekte het object tijdens een onderzoek naar vrij zwevende bruine dwergen. Astronomen hebben honderden bruine dwergen in ons sterrenstelsel gevonden sinds de eerste bruine dwergen ongeveer tien jaar geleden werden bespioneerd. De meeste zweven door de ruimte en draaien niet om sterren.
“Het is belangrijk om jonge sterrenstelsels te bestuderen om te begrijpen hoe kleine lichamen gevormd zijn. Jonge bruine dwergen zijn helderder dan oudere, koelere bruine dwergen. Hierdoor kunnen ze zelfs bij lagere massa's worden gezien, waar oudere dwergen nog steeds niet kunnen worden opgespoord, 'zei teamlid John Wilson van de Universiteit van Virginia in Charlottesville.
Een manier om de onzekerheid verder op te lossen zou zijn als er een stofschijf kon worden waargenomen rond de metgezel van CHXR 73. Net als sterren hebben bruine dwergen ook circumstellaire schijven. Ze zouden niet meer dan ongeveer 2 miljard mijl in diameter zijn.
De Spitzer-ruimtetelescoop van NASA heeft schijven gedetecteerd rond verschillende vrij zwevende bruine dwergen. Maar CHXR 73 B is te dicht bij zijn ster voor Spitzer om de schijf te detecteren. Astronomen zullen dus moeten wachten op de lancering van de James Webb Space Telescope in 2013 om te bepalen of deze metgezel een schijf heeft. De Webb-telescoop combineert de scherpte van Hubble, die nodig is voor het detecteren van naaste metgezellen, en de infraroodgevoeligheid van Spitzer, die nodig is om koele, stoffige schijven te zien.
Het resultaat van het team verschijnt in het nummer van 20 september van het Astrophysical Journal.
Oorspronkelijke bron: Hubble News Release
