Vandaag kondigde Dr. Kevin L. Luhman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) tijdens de 13e Cambridge Workshop over "Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun" de ontdekking aan van een uniek paar pasgeboren bruine dwergen in een baan om elkaar heen. Bruine dwergen zijn een relatief nieuwe klasse van objecten die halverwege de jaren negentig zijn ontdekt en die te klein zijn om waterstoffusie te doen ontbranden en als sterren te schijnen, maar te groot om als planeten te worden beschouwd. 'Zijn bruine dwergen miniatuur mislukte sterren, of supergrote planeten, of verschillen ze totaal van sterren of planeten?' vraagt Luhman. Het unieke karakter van dit nieuwe bruine dwergpaar heeft astronomen een stap dichter bij het antwoord gebracht.
Een mogelijke verklaring voor de oorsprong van bruine dwergen is dat ze op dezelfde manier worden geboren als sterren. Sterren vormen zich in enorme interstellaire wolken waarin de zwaartekracht ervoor zorgt dat gas- en stofklonten in "zaden" vallen, die vervolgens steeds meer materiaal naar binnen trekken totdat ze uitgroeien tot sterren. Wanneer dit proces echter met de computer in detail wordt bestudeerd, slagen veel simulaties er niet in om bruine dwergen te produceren. In plaats daarvan groeien alle zaden uit tot volwaardige sterren. Door dit resultaat vroegen sommige astronomen zich af of bruine dwergen en sterren op verschillende manieren worden gemaakt.
"In een alternatief dat recentelijk is voorgesteld", legt Luhman uit, "trekken de zaden in een interstellaire wolk elkaar door hun zwaartekracht aan, veroorzaken een katapulteffect en werpen sommige zaden uit de wolk voordat ze de kans krijgen om erin te groeien sterren. Deze kleine lichamen zijn volgens die hypothese wat we zien als bruine dwergen. '
Het testen van deze ideeën voor de geboorte van bruine dwergen wordt belemmerd door het feit dat bruine dwergen normaal gesproken extreem zwak zijn en moeilijk te detecteren in de lucht. Het grootste deel van hun leven zijn ze niet heet genoeg om waterstoffusie te doen ontbranden, dus ze schijnen niet zo helder als sterren, en zijn in plaats daarvan relatief zwak zoals planeten. Echter, gedurende een korte tijd direct na hun geboorte zijn bruine dwergen relatief helder vanwege de overgebleven warmte van hun formatie. Dientengevolge zijn bruine dwergen het gemakkelijkst te vinden en te bestuderen op een leeftijd van ongeveer 1 miljoen jaar, wat pasgeboren is in vergelijking met de leeftijd van 4,5 miljard jaar van onze zon.
Luhman profiteerde van dit feit en zocht naar pasgeboren bruine dwergen in een cluster van jonge sterren op 540 lichtjaar afstand in het zuidelijke sterrenbeeld Chamaeleon. Luhman voerde zijn zoektocht uit met een van de twee Magellan-telescopen met een diameter van 6,5 meter bij het Las Campanas-observatorium in Chili, die tot de grootste telescopen ter wereld behoren.
Van de twee dozijn nieuwe bruine dwergen die werden gevonden, waren de meeste alleen geïsoleerd en zwevend in de ruimte. Luhman ontdekte echter een paar bruine dwergen die in een opmerkelijk grote afstand rond elkaar cirkelden. Alle eerder bekende paren bruine dwergen liggen relatief dicht bij elkaar, minder dan de helft van de afstand van Pluto tot de zon. Maar de bruine dwergen in dit nieuwe paar liggen veel verder uit elkaar, ongeveer zes keer de afstand van Pluto tot de zon.
Omdat deze bruine dwergen zo ver uit elkaar liggen, zijn ze door de zwaartekracht zeer zwak met elkaar verbonden en zou de geringste sleepboot ze permanent van elkaar scheiden. Daarom concludeert Luhman: 'Alleen al het bestaan van dit uiterst kwetsbare paar geeft aan dat deze bruine dwergen nooit zijn onderworpen aan het soort gewelddadige aantrekkingskracht dat ze zouden ondergaan als ze zich hadden gevormd als uitgestoten zaden. In plaats daarvan is het waarschijnlijk dat deze babybruine dwergen zich op een relatief zachte en ongestoorde manier op dezelfde manier als sterren hebben gevormd. '
Dr. Alan P. Boss (Carnegie Institution) is het daarmee eens en stelt: "Luhmans ontdekking versterkt het pleidooi voor het vormingsmechanisme van bruine dwergen die vergelijkbaar zijn met die van sterren als de zon, en dus voor bruine dwergen die het waard zijn om 'sterren' genoemd te worden, 'zelfs als ze te weinig massa hebben om langdurige kernfusie te kunnen ondergaan.'
De ontdekking van deze binaire bruine dwerg wordt gepubliceerd in een aankomend nummer van The Astrophysical Journal. Het ontdekkingspapier is momenteel online in PDF-formaat op http://cfa-www.harvard.edu/~kluhman/paper.pdf
Het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), met hoofdkantoor in Cambridge, Massachusetts, is een gezamenlijke samenwerking tussen het Smithsonian Astrophysical Observatory en het Harvard College Observatory. CfA-wetenschappers, georganiseerd in zes onderzoeksdivisies, bestuderen de oorsprong, evolutie en het uiteindelijke lot van het universum.
De Magellan-telescopen worden bediend door de Carnegie Institution of Washington, de University of Arizona, Harvard University, de University of Michigan en het Massachusetts Institute of Technology.
Las Campanas Observatory wordt beheerd door de Carnegie Observatories, die in 1904 werd opgericht door George Ellery Hale. Het is een van de zes afdelingen van de particuliere Carnegie-instelling zonder winstoogmerk van Washington, die sinds 1902 een pioniersrol speelt in fundamenteel wetenschappelijk onderzoek.
Oorspronkelijke bron: Harvard CfA News Release
