Er brune dværge mislykkede stjerner eller superplaneter?

Brune dværge udfylder "gabet" mellem stjerner og de meget mindre planeter - to meget forskellige typer astronomiske objekter. Men hvordan de opstår, er endnu ikke fuldt ud forklaret. Det spørgsmål kan astronomer fra Heidelberg Universitet måske nu svare på. De opdagede, at stjernen v Ophiuchi i Mælkevejen kredser om af to brune dværge, som efter al sandsynlighed er dannet sammen med stjernen fra en gas- og støvskive, ligesom planeter gør. Forskningsresultaterne blev offentliggjort i Astronomi og astrofysik .

Brune dværge kredser enten om én stjerne eller rejser isoleret i Mælkevejens store udstrækning. Deres masse - de er mindst 13 gange tungere end planeten Jupiter - er tilstrækkelig til at generere, i hvert fald midlertidigt, energi i deres kerne gennem nuklear fusion. De er ikke tilstrækkeligt store, imidlertid, at antænde brint i deres kerner og dermed skabe deres eget lys. Den varme, de fortsætter med at udstråle efter dannelsen, er, hvordan astronomer er i stand til at lokalisere dem. Det anslås, at op mod 100 milliarder brune dværge bor i Mælkevejen. Alligevel er det stadig uklart, hvordan de dannes - om de er "mislykkede" stjerner eller muligvis endda superplaneter.

De nylige opdagelser, der er gjort ved Center for Astronomi ved Heidelberg Universitet (ZAH), kunne give et svar. Prof. Dr. Andreas Quirrenbach og hans team ved Königstuhl State Observatory af ZAH analyserede variationerne i radial hastighed af stjernen v Ophiuchi. Ved at bruge teleskoper i USA og Japan, målte Heidelberg-astronomerne og andre stjernens hastighed i 11 år. Stjernen har en masse, der er lidt større end to en halv gange Solens, og er placeret cirka 150 lysår fra Jorden i stjernebilledet Ophiuchus.

Heidelberg-holdet bemærkede et bestemt mønster i målingerne, svarende til dem, der er forårsaget af kredsende planeter eller dobbeltstjerner, hvilket normalt ikke er noget ud over det sædvanlige. Men i dette tilfælde, dybdegående analyse af dataene afslørede noget ekstraordinært:tilsyneladende, Ophiuchi kredses af to brune dværge med en omløbsperiode på cirka 530 og 3, 185 dage, hvilket sætter dem i en 6:1 resonanskonfiguration. Så, den brune dværg tættest på ν Ophiuchi kredser om sin stjerne nøjagtigt seks gange, mens den anden, fjernere brun dværg fuldfører kun én bane.

Denne opdagelse kaster helt nyt lys over udviklingen af ​​brune dværge. Udvikler de sig udelukkende som normale stjerner i interstellare skyer, eller kan de også dannes i den såkaldte protoplanetariske skive af gas og støv, der omgiver moderstjernen i den tidlige fase af dens dannelse? "6:1-resonansen er en stærk indikation for sidstnævnte scenarie, " forklarer prof. Quirrenbach. "Kun da kunne banerne for de nyudviklede brune dværge tilpasse sig en stabil resonans over millioner af år."

Det er, hvad de omfattende dynamiske analyser for mulige konfigurationer af v Ophiuchi-systemet antyder, rapporterer forskeren. Dette superplanetariske system er det første af sin art såvel som det første sikre tegn på, at brune dværge kan dannes i en protoplanetarisk skive, Prof. Quirrenbach understreger. Forskeren og hans team håber på andre sådanne opdagelser, der en dag kan give dem mulighed for at afklare, hvor mange af de "mislykkede" stjerner, der faktisk er mere massive søskende til Jupiter og Saturn.