Astronomen schatten dat de Melkweg minstens 100 miljard bruine dwergen bevat - stellaire objecten die er niet in zijn geslaagd om in volwaardige sterren te veranderen. Het onderzoek van wetenschappers laat zien hoeveel dit type sterren eigenlijk veel voorkomt in onze melkweg en hoe actief ze deelnemen aan de vorming van nieuwe sterren. De cijfers laten zien dat er voor 2-3 sterren van andere klassen minstens 1 bruine dwerg is.
Dit type ruimtevoorwerpen onderscheidt zich duidelijk van de rest. Ze zijn te groot en heet (15-80 keer zwaarder dan onze Jupiter) om als planeten te worden geclassificeerd, maar te klein om volwaardige sterren te zijn - ze hebben niet genoeg massa om een stabiele waterstoffusie in de kern te behouden. Bruine dwergen worden echter aanvankelijk op dezelfde manier gevormd als gewone sterren, daarom worden ze vaak mislukte sterren genoemd.
In 2013 begonnen astronomen te vermoeden dat bruine dwergen vrij algemeen voorkomen in onze melkweg, met een geschat aantal van ongeveer 70 miljard. Nieuwe gegevens die zijn gepresenteerd op de National Astronomy Meeting, onlangs gehouden aan de Universiteit van Hull, Engeland, suggereren echter dat er mogelijk ongeveer 100 miljard van dergelijke ruimtevoorwerpen in onze melkweg zijn. Gezien het feit dat de hele Melkweg naar schatting 400 miljard sterren bevat, is het aantal bruine dwergen zowel indrukwekkend als teleurstellend.
Om de resultaten te verfijnen, hebben astronomen meer dan duizend bruine dwergen bestudeerd die zich binnen een straal van niet meer dan 1500 lichtjaar bevinden. Aangezien sterren van deze klasse erg zwak zijn, is het buitengewoon moeilijk, zo niet onmogelijk, om ze op grotere afstanden te observeren. De meeste van de bruine dwergen die we kennen, zijn gevonden in nieuwe stervormingsgebieden die bekend staan als clusters. Een van die clusters is NGC 133, die bijna evenveel bruine dwergen bevat als gewone sterren.
Dit leek Alex Scholz van de St. Andrews University en zijn collega Koralka Muzhich van de Universiteit van Lissabon heel vreemd. Voor een meer gedetailleerd begrip van de frequentie van de geboorte van bruine dwergen in sterclusters met verschillende dichtheden, besloten de onderzoekers te zoeken naar verder weg gelegen dwergen in de dichtere stercluster RCW38.
Astronomen gebruikten de NACO adaptieve optische camera van de Very Large Telescope van ESO om een verre cluster op een afstand van ongeveer 5000 lichtjaar te bekijken. Net als bij eerdere waarnemingen, ontdekten wetenschappers deze keer ook dat het aantal bruine dwergen in deze cluster bijna de helft is van het totale aantal sterren erin, wat op zijn beurt suggereert dat de geboortefrequentie van bruine dwergen helemaal niet afhangt van samenstelling van sterrenhopen.
Kleurenfoto van de kern van een jonge maar massieve sterrenhoop RCW 38, waarvoor gegevens zijn verkregen met behulp van de adaptieve optische camera van NACO die is geïnstalleerd op de Very Large Telescope van ESO
“In deze clusters vonden we een groot aantal bruine dwergen. Het blijkt dat, ongeacht het type cluster, deze klasse van sterren vrij algemeen is. En aangezien bruine dwergen samen met andere sterren in clusters worden gevormd, kunnen we concluderen dat er inderdaad veel van hen in ons melkwegstelsel voorkomen,”merkt Scholz op.
Promotie video:
We kunnen spreken van 100 miljard. Er kunnen er echter nog meer zijn. Bedenk dat bruine dwergen zeer vage sterrenobjecten zijn, zodat hun nog zwakkere vertegenwoordigers eenvoudigweg niet in het gezichtsveld van astronomen kunnen komen.
Op het moment van schrijven wachtten de resultaten van Scholz 'laatste onderzoek op kritisch onderzoek door externe wetenschappers, maar de eerste commentaren op deze observaties aan Gizmodo werden gegeven door astronoom John Omira van het Saint Miguel College, die niet bij het werk betrokken was, maar gelooft dat de cijfers die erin worden weerspiegeld zijn correct.
“Ze komen op het getal 100 miljard, en maken daar veel aannames voor. Maar in feite is de conclusie over het aantal bruine dwergen in een sterrenhoop gebaseerd op de zogenaamde initiële massafunctie, die de verdeling van massa's sterren in de sterrenhoop beschrijft. Als je zo'n functie kent en je weet met welke frequentie een melkwegstelsel sterren vormt, dan kun je het aantal sterren van een bepaald type berekenen. Als we daarom een aantal veronderstellingen weglaten, lijkt het cijfer van 100 miljard echt reëel,”merkte Omira op.
En door het aantal bruine dwergen in twee verschillende clusters te vergelijken - met een dichte en minder dichte verdeling van sterren - toonden de onderzoekers aan dat de omgeving waarin sterren verschijnen niet altijd de belangrijkste factor is bij het reguleren van de frequentie van voorkomen van dit soort sterrenobjecten.
"De formatie van bruine dwergen is een universeel en integraal onderdeel van stervorming in het algemeen", zegt Omira.
Professor Abel Mendes van het Planetary Habitability Laboratory, een andere astronoom die ook niet bij het onderzoek in kwestie betrokken was, zegt dat de cijfers in het nieuwe werk inderdaad logisch kunnen zijn, vooral gezien het feit dat er een significant compactere sterrenobjecten dan grotere.
“Kleine rode dwergen komen bijvoorbeeld veel vaker voor dan alle andere soorten sterren. Daarom zou ik willen voorstellen dat de nieuwe cijfers waarschijnlijk zelfs de ondergrens zijn”, zegt Mendes.
Er is natuurlijk een keerzijde aan deze vruchtbaarheid van bruine dwergen. Een groot aantal mislukte sterren betekent ook een afname van het potentieel voor bewoonbaarheid. Mendes zegt dat bruine dwergen niet stabiel genoeg zijn om te ondersteunen wat gewoonlijk de bewoonbare zone wordt genoemd. Bovendien houden niet alle astronomen van de term "mislukte sterren" zelf.
"Persoonlijk noem ik bruine dwergen liever geen 'mislukte sterren' omdat ze naar mijn mening de titel van sterren gewoon niet verdienen", zegt Jacqueline Facherty, astrofysicus bij het American Museum of Natural History.
"Ik zou ze liever" overwoekerde planeten "noemen, of gewoon" superplaneten ", aangezien ze qua massa-indexen toch dichter bij deze astronomische objecten staan dan bij de sterren," zegt de wetenschapper.
NIKOLAY KHIZHNYAK
