Den här bilden visar den bruna dvärgen ISO-Oph 102, eller Rho-Oph 102, i Rho Ophiuchi stjärnbildande region. Dess position markeras av hårkorset. Denna vy för synligt ljus skapades från bilder som ingår i Digitalized Sky Survey 2. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Digitized Sky Survey 2. Erkännande: Davide De Martin
Bruna dvärgar lever i en sorts suddig linje mellan stjärnor och planeter: deras massa är till synes för liten för att de ska vara fullfjädrade stjärnor och ändå är de för stora för att vara planeter. Dessa mörka stjärnor upptäcktes först 1995, men nuvarande uppskattningar säger att bruna dvärgar kan vara lika många som normala stjärnor i vår galax. Nu har astronomer hittat en brun dvärg som har en dammig skiva som omger sig, precis som skivorna som omger vanliga, unga stjärnor. Den innehåller millimeterstora solida korn, och runt andra nyfödda stjärnor är dessa skivor av kosmiskt stoft där planeter bildas. Astronomer säger att detta överraskande fynd utmanar teorier om hur steniga planeter i jordskala bildas och antyder att steniga planeter kan vara ännu vanligare i universum än förväntat.
Stenplaneter tros bildas genom den slumpmässiga kollisionen och klibbar ihop av vad som ursprungligen är mikroskopiska partiklar i skivan av material runt en stjärna. Dessa små korn liknar mycket fint sot eller sand. Men i de yttre områdena runt en brun dvärg förväntade sig astronomerna att korn inte kunde växa eftersom skivorna var för glesa och partiklarna skulle röra sig för snabbt för att hålla ihop efter att de kolliderat. Även rådande teorier säger att alla korn som lyckas bildas bör röra sig snabbt mot den centrala bruna dvärgen, försvinna från de yttre delarna av skivan där de kunde upptäckas.
'Vi blev helt förvånade över att hitta millimeterstora korn i denna tunna lilla skiva', säger Luca Ricci från California Institute of Technology, USA, som ledde ett team av astronomer baserade i USA, Europa och Chile. 'Fastiga korn av den storleken borde inte kunna bildas i de kalla yttre områdena av en skiva runt en brun dvärg, men det verkar som att de gör det. Vi kan inte vara säkra på om en hel stenig planet skulle kunna utvecklas där, eller redan har det, men vi ser de första stegen, så vi måste ändra våra antaganden om förhållanden som krävs för att fasta ämnen ska växa, sade han. .
Konstnärens intryck av skivan av damm och gas runt en brun dvärg. Kredit: ESO
Ricci och hans team använde Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) för sina iakttagelser. Även om teleskopet inte är helt färdigt ännu, gjorde ALMA:s höga upplösning det möjligt för teamet att lokalisera kolmonoxidgas runt den bruna dvärgen - första gången som kall molekylär gas har upptäckts i en sådan skiva. Denna upptäckt, tillsammans med de millimeterstora kornen, tyder på att skivan är mycket mer lik de som finns runt unga stjärnor än vad man tidigare förväntat sig.
ALMA, som ligger i den chilenska öknen på hög höjd, är en samling av tallrikformade antenner med hög precision som arbetar tillsammans som ett stort teleskop för att observera universum i millimetervåglängder, vilket möjliggör observationer av extrema detaljer och känslighet. Bygget av ALMA är planerat att slutföras 2013, men astronomer började observera med ett partiellt urval av ALMA-rätter 2011.
Astronomerna pekade ALMA på den unga bruna dvärgen ISO-Oph 102, även känd som Rho-Oph 102, i Rho Ophiuchi stjärnbildande region i stjärnbilden Ophiuchus. Den bruna dvärgen har ungefär 60 gånger massan av Jupiter men bara 0,06 gånger solens massa, och har därför för liten massa för att antända de termonukleära reaktioner som vanliga stjärnor lyser med. Den avger dock värme som frigörs genom sin långsamma gravitationssammandragning och lyser svagt med en rödaktig färg.
Astronomerna kunde bestämma att kornen i skivan är en millimeter eller mer stora.
'ALMA är ett kraftfullt nytt verktyg för att lösa mysterier kring bildning av planetsystem', säger Leonardo Testi från ESO, en medlem av forskargruppen. 'Att prova detta med tidigare generationens teleskop skulle ha behövt nästan en månads observation - omöjligt länge i praktiken. Men med bara en fjärdedel av ALMA:s sista uppsättning antenner kunde vi göra det på mindre än en timme!” han sa.
När ALMA är färdig, hoppas teamet kunna vända teleskopet igen mot Rho-Oph 102 och andra liknande föremål.
'Vi kommer snart att inte bara kunna upptäcka förekomsten av små partiklar i skivor,' sade Ricci, 'men att kartlägga hur de är spridda över den cirkumstellära skivan och hur de interagerar med gasen som vi också har upptäckt i skivan. . Detta kommer att hjälpa oss att bättre förstå hur planeter kommer till.'
Källa: DEN DÄR