Obrazový kredit: UofM
Vědci z University of Michigan shromáždili důkazy, že hnědé trpasličí hvězdy mají velmi podobný život jako rané stádia, kterými naše vlastní Slunce prošlo, když se poprvé vytvořilo. Zjistili, že většina hnědých trpaslíků má disky staré miliony let, což je velmi podobné mladým hvězdám ve stejném věku. Jiná pozorování ukázala, že stejně jako hvězdy nashromáždí materiál z disku.
V kosmických kruzích jsou hnědí trpaslíci něco jako propadák. Tato volně plovoucí nebeská těla jsou příliš velká na to, aby byla považována za skutečné planety, ale ne natolik masivní, že jsou hvězdami. Opravdu se ale tvoří jako hvězdy - z kolabujících mraků plynu? Nebo jsou jejich původy úplně jiné? Série publikací astronoma University of Michigan Ray Jayawardhana a spolupracovníků, včetně papíru v 16. vydání časopisu Science, nabízí důkaz, že hnědí trpaslíci a hvězdy podobné Slunci se rodí téměř stejným způsobem. "Mají přinejmenším velmi podobné infancipity, což může znamenat, že mají také velmi podobné původy," uvedl Jayawardhana, odborný asistent astronomie.
Hvězdy se tvoří v chladných mracích plynu a prachu v mezihvězdném prostoru. Husté shluky v těchto oblacích se stahují pod vlastní gravitací, v procesu se točí a shromažďují materiál z okolí na disk. Nakonec, pokud rostoucí protostar hromadí dostatek hmoty, jeho jádro se zahřeje a dostatečně husté, aby došlo k jaderné fúzi a nová hvězda začne svítit. Někteří vědci navrhli, že hnědí trpaslíci se tvoří stejným způsobem, ale prostě se neshromažďují dostatek hmoty, aby vznítili vodíkovou fúzi, a výpočty ukazují, že je možné teoreticky přinejmenším teoreticky možné objekty s hmotami tak nízkými, jako jsou objekty hnědých trpaslíků, narodit tímto způsobem.
Ale jiní vědci navrhli, že hnědí trpaslíci jsou útěky vyhozené z hvězdných vrhů. V tomto scénáři se hnědí trpaslíci rodí ve více hvězdných systémech a soutěží se svými sourozenci o hmotu z nativního mraku. V takových systémech může být nejpomaleji rostoucí objekt vypuzen dříve, než shromáždí dostatek materiálu, aby se stal hvězdou, naznačují počítačové simulace.
Jedním ze způsobů, jak rozlišit tyto dvě možnosti, je studovat disky prachu a plynu kolem mladých hnědých trpaslíků. Pokud se hnědí trpaslíci tvoří jako hvězdy, měli by mít velké, dlouho trvající akreční disky, jako jsou ty kolem mladých hvězd. Pokud však byly vypuštěny z více hvězdných systémů, měly by být jejich disky oholeny gravitačními interakcemi, které vedou k vypuštění.
Jayawardhana a jeho kolegové hledali zaprášené disky kolem mladých hnědých trpaslíků pozorováním jejich infračervené emise pomocí 8 metrů velmi velkého dalekohledu (VLT) Evropské jižní observatoře v Chile a 10 metrů dalekohledu Keck I na Havaji. Protože částice prachu na disku absorbují světlo a znovu vyzařují energii na infračervených vlnových délkách, hnědý trpaslík s diskem bude emitovat více infračerveného světla než jedno bez disku.
"Zjistili jsme, že většina hnědých trpaslíků je obklopena zaprášenými disky ve věku asi miliónu let," řekla Jayawardhana. "To je podobné mladým hvězdám ve stejném věku." Ačkoli není možné přímo určit velikost disků, jejich přítomnost u některých hnědých trpaslíků starých 10 miliónů let naznačuje, že v raném životě nejsou odloučeni.
Jiná spektroskopická pozorování, používající dalekohledy Magellan s dvojitým 6,5 metru v Chile (v nichž je University of Michigan partnerskou institucí) a dalekohled Keck I, ukázala, že hnědí trpaslíci také získávají materiál z okolních disků stejným způsobem jako hvězdy, i když? pomalejším tempem. "Zjišťujeme výmluvné známky plynu tekoucího z vnitřního okraje disku na hnědého trpaslíka rychlostí přes sto kilometrů za sekundu," řekla Jayawardhana. V jednom zajímavém případě astronomové také našli důkaz o materiálu vycházejícím z pólů hnědého trpaslíka. Takové trysky byly vidět u mladých hvězd stejného věku, ale až dosud u hnědých trpaslíků. "Pokud se to potvrdí, přítomnost trysek by dále posílila důvod pro pozoruhodně podobné infanience pro hnědé trpaslíky a hvězdy podobné Slunci," řekl Jayawardhana, jehož spolupracovníky jsou Subhanjoy Mohanty (Harvard-Smithsonian Centrum pro astrofyziku), Gibor Basri (Kalifornská univerzita) , Berkeley), David Barrado y Navascues (Laboratoř vesmírné astrofyziky a základní fyziky v Madridu, Španělsko), David Ardila (Johns Hopkins University), Beate Stelzer (Astronomická observatoř v Palermu v Itálii) a Karl Haisch, Jr. a Diane Paulson (oba na University of Michigan).
"Neřekl bych, že příběh je podepsán, zapečetěn a doručen," řekla Jayawardhana, "ale převaha důkazů se velmi naklání směrem k tomu, aby se tyto věci formovaly stejně jako hvězdy." A dosud neobjevené důkazy vedou k ještě dráždivějším vyhlídkám. "Nyní, když víme, že mnoho mladých hnědých trpaslíků je obklopeno disky," řekl, "nemůžu si pomoct, ale zajímalo by mě, jestli by se na těchto discích mohly tvořit komety a asteroidy? Ne-li malé planety."
Tento výzkum byl podpořen především grantem Národní vědecké nadace.
Původní zdroj: University of Michigan News Release
