Grote planeet of metgezel bruine dwerg? Met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop en het Gemini-observatorium hebben astronomen een ongebruikelijk object ontdekt dat in een baan rond een bruine dwerg draait, en de ontdekking ervan zou een extra debat kunnen aanwakkeren over wat precies een planeet is. Het object omcirkelt een nabijgelegen bruine dwerg in het stervormingsgebied van de Stier met een baan van ongeveer 3,6 miljard kilometer (2,25 miljard mijl) uit, ongeveer hetzelfde als Saturnus van onze zon. De astronomen zeggen dat het de juiste maat heeft voor een planeet, maar ze geloven dat het object in minder dan 1 miljoen jaar is gevormd - de geschatte leeftijd van de bruine dwerg - en veel sneller dan de voorspelde tijd die nodig is om planeten te bouwen volgens conventionele theorieën.
Kamen Todorov van Penn State University en zijn team hebben een onderzoek uitgevoerd onder 32 jonge bruine dwergen in het Taurus-gebied.
Het object draait om de bruine dwerg 2M J044144 en is ongeveer 5-10 keer de massa van Jupiter. Bruine dwergen zijn objecten die typisch tientallen keren de massa van Jupiter zijn en te klein zijn om kernfusie te ondersteunen om te schitteren zoals sterren dat doen.
Hoewel er in de context van het Pluto-debat veel discussie is geweest over hoe klein een object kan zijn en nog steeds een planeet kan worden genoemd, behandelt deze nieuwe waarneming de vraag aan de andere kant van het groottespectrum: hoe klein kan een object zijn en nog steeds een bruine dwerg zijn in plaats van een planeet? Deze nieuwe metgezel bevindt zich binnen het bereik van massa's dat wordt waargenomen voor planeten rond sterren, maar nogmaals, de astronomen weten niet zeker of het een planeet is of een metgezel bruine dwergster.
Het antwoord is sterk verbonden met het mechanisme waardoor de metgezel waarschijnlijk is ontstaan.
De nieuwe release van Hubble biedt deze drie mogelijke scenario's voor hoe het object zich heeft gevormd:
Stof in een circumstellaire schijf agglomereert langzaam om een rotsachtige planeet te vormen die 10 keer groter is dan de aarde, die vervolgens een grote gasomhulsel verzamelt; een brok gas in de schijf stort snel in en vormt een object ter grootte van een gasreuzenplaneet; of, in plaats van zich in een schijf te vormen, vormt een metgezel direct uit de ineenstorting van de enorme wolk van gas en stof op dezelfde manier als een ster (of bruine dwerg).
Als het laatste scenario correct is, dan toont deze ontdekking aan dat planetaire massa-lichamen gemaakt kunnen worden via hetzelfde mechanisme dat sterren bouwt. Dit is de waarschijnlijke oplossing omdat de metgezel te jong is om te zijn gevormd door het eerste scenario, dat erg traag is. Het tweede mechanisme treedt snel op, maar de schijf rond de centrale bruine dwerg bevatte waarschijnlijk niet genoeg materiaal om een object te maken met een massa van 5-10 Jupiter-massa's.
“De meest interessante implicatie van dit resultaat is dat het laat zien dat het proces dat dubbelsterren maakt zich helemaal tot aan de planeetmassa's uitstrekt. Het lijkt er dus op dat de natuur met twee heel verschillende mechanismen planetaire massa-metgezellen kan maken ”, zegt teamlid Kevin Luhman van het Center for Exoplanets and Habitable Worlds van Penn State University.
Als de mysterieuze metgezel gevormd is door instorting en fragmentatie van wolken, zoals stellaire binaire systemen, dan is het niet per definitie een planeet omdat planeten zich ophopen in schijven.
De massa van de metgezel wordt geschat door de helderheid ervan te vergelijken met de helderheid die wordt voorspeld door theoretische evolutiemodellen voor objecten met verschillende massa's gedurende een leeftijd van 1 miljoen jaar.
Verder ondersteunend bewijs komt van de aanwezigheid van een zeer dichtbij binair systeem dat een kleine rode ster en een bruine dwerg bevat. Luhman denkt dat alle vier de objecten mogelijk in dezelfde instorting van de wolk zijn gevormd, waardoor dit in feite een viervoudig systeem is.
"De configuratie lijkt sterk op viervoudige stersystemen, wat suggereert dat alle componenten als sterren zijn gevormd", zei hij.
Het onderzoek van het team wordt gepubliceerd in een aankomend nummer van The Astrophysical Journal.
De paper van het team: Discovery of a Planetary-Mass Companion to a Brown Dwarf in Taurus
Bron: HubbleSite
