Kreditna slika: UofM
Istraživači sa Sveučilišta u Michiganu prikupili su dokaze da smeđe patuljaste zvijezde imaju vrlo sličan život u ranim fazama kroz koje je prolazilo naše Sunce kad se prvi put formiralo. Otkrili su da većina smeđih patuljaka ima diskove stare milijun godina, što je vrlo slično mladim zvijezdama u istoj dobi. Ostala zapažanja pokazala su da akumuliraju materijal s diska na isti način kao i zvijezde.
U kozmičkim krugovima, smeđi patuljci su nešto od flopa. Prevelike da bi se smatrale pravim planetima, a nisu dovoljno masovne da bi bile zvijezde, ta se slobodno plutajuća nebeska tijela u stvari ponekad nazivaju i neuspjelim zvijezdama. No, formiraju li se kao zvijezde - od oblaka plina koji se urušavaju ili su njihovi izvori potpuno različiti? Niz publikacija astronoma Sveučilišta u Michiganu Raya Jayawardhana i suradnika, uključujući i članak u broju časopisa Science od 16. siječnja, nudi dokaze da se smeđi patuljci i zvijezde slične suncu rađaju na isti način. "Oni barem imaju vrlo sličnu dojenčad, što može značiti da imaju i vrlo slična porijekla", rekao je Jayawardhana, docent astronomije.
Zvijezde se formiraju u hladnim oblacima plina i prašine u međuzvjezdanom prostoru. Guste nakupine unutar tih oblaka stežu se pod njihovom vlastitom gravitacijom, vrteći se u procesu i skupljajući materijal iz okoline u disk. Na kraju, ako rastući protostar akumulira dovoljno mase, njegova jezgra postaje vruća i gusta da bi se mogla dogoditi nuklearna fuzija i nova zvijezda počinje blistati. Neki znanstvenici sugeriraju da se smeđi patuljci formiraju na isti način, ali jednostavno ne akumuliraju dovoljno mase za paljenje vodikove fuzije, a proračuni pokazuju da je najmanje teoretski moguće da se predmeti s masom nižim od onih smeđih patuljaka rode na ovaj način.
No, drugi su znanstvenici predložili da se smeđi patuljci izbacuju iz zvjezdanih legla. U ovom se slučaju smeđi patuljci rađaju u više zvijezdanih sustava i natječu se sa svojom braćom i sestrama za materiju iz natalnog oblaka. U takvim sustavima najsporije rastući objekt se može izbaciti prije nego što sakupi dovoljno materijala da postane zvijezda, sugeriraju računalne simulacije.
Jedan od načina da se razlikuju dvije mogućnosti je proučavanje diskova prašine i plina oko mladih smeđih patuljaka. Ako se smeđi patuljci formiraju kao zvijezde, trebali bi imati velike diskove za dugotrajno nanošenje kao na onima oko mladih zvijezda. Ali ako su izbačeni iz sustava više zvijezda, njihovi bi se diskovi trebali obrijati gravitacijskim interakcijama koje dovode do izbacivanja.
Jayawardhana i njegove kolege pretraživali su prašnjave diskove oko mladih smeđih patuljaka promatrajući njihovu infracrvenu emisiju s 8-metarskim vrlo velikim teleskopom (VLT) Europskog opservatorija za jug u Čileu i 10-metarskim teleskopom Keck I na Havajima. Budući da čestice prašine na disku apsorbiraju svjetlost i ponovno zrače energiju na infracrvenim valnim duljinama, smeđi patuljak s diskom emitirat će više infracrvene svjetlosti od one bez diska.
"Otkrili smo da je većina smeđih patuljaka okružena prašnjavim diskovima u dobi od milijun godina ili više", rekao je Jayawardhana. "To je slično mladim zvijezdama u istoj dobi." Iako nije moguće izravno odrediti veličinu diska, njihova prisutnost oko smeđih patuljaka starih čak 10 milijuna godina sugerira da ih nisu rađeni u ranom životu.
Ostala spektroskopska opažanja, korištenjem dvostrukog 6.5-metarskog teleskopa Magellan u Čileu (u kojem je Sveučilište Michigan partnerska institucija) i teleskopa Keck I, pokazala su da smeđi patuljci također akumuliraju materijal s okolnih diskova na isti način kao i zvijezde? sporijim tempom. "Otkrivamo znakove da plin teče iz unutarnjeg ruba diska prema smeđem patulju brzinom većom od stotinu kilometara u sekundi", rekao je Jayawardhana. U jednom intrigantnom slučaju astronomi su pronašli i dokaze o materijalu koji je istrčao iz polova smeđeg patuljaka. Takvi mlazovi viđeni smo kod mladih zvijezda istog doba, ali ne i do sada kod smeđih patuljaka. "Ako se potvrdi, prisustvo mlaznica dodatno bi ojačalo slučaj nevjerojatno sličnih novorođenčadi za smeđe patuljke i zvijezde nalik suncu", rekao je Jayawardhana, čiji suradnici uključuju Subhanjoy Mohanty (Centar za astrofiziku Harvard-Smithsonian), Gibor Basri (Kalifornijsko sveučilište) , Berkeley), David Barrado y Navascues (Laboratorij svemirske astrofizike i fundamentalne fizike u Madridu, Španjolska), David Ardila (Sveučilište Johns Hopkins), Beate Stelzer (Astronomski opservatorij iz Palerma u Italiji) i Karl Haisch, Jr. i Diane Paulson (oboje na Sveučilištu u Michiganu).
"Ne bih rekao da je priča potpisana, zapečaćena i dostavljena", rekao je Jayawardhana, "ali prevladavanje dokaza vrlo je nagnuto u smjeru da stvari stvaraju na isti način kao zvijezde." A do sada otkriveni dokazi dovode do još više mučnih izgleda. "Sada kada znamo da su mnogi mladi smeđi patuljci okruženi diskovima", ne mogu se ne zapitati mogu li se na tim diskovima formirati komete i asteroidi? Ako ne mali planeti? "
Ovo je istraživanje prvenstveno potpomoglo stipendijom Nacionalne zaklade za znanost.
Izvorni izvor: News Release University of Michigan
