Dieses Bild zeigt den Braunen Zwerg ISO-Oph 102 oder Rho-Oph 102 in der Sternentstehungsregion Rho Ophiuchi. Anerkennung: Davide De Martin
Braune Zwerge bewohnen eine Art unscharfe Linie zwischen Sternen und Planeten: Ihre Masse scheint zu klein zu sein, um vollwertige Sterne zu sein, und dennoch sind sie zu groß, um Planeten zu sein. Diese schwachen Sterne wurden erst 1995 entdeckt, aber aktuelle Schätzungen besagen, dass Braune Zwerge so zahlreich sein könnten wie normale Sterne in unserer Galaxie. Jetzt haben Astronomen einen Braunen Zwerg gefunden, der von einer staubigen Scheibe umgeben ist, genau wie die Scheiben, die normale junge Sterne umgeben. Es enthält millimetergroße feste Körner, und um andere neugeborene Sterne bilden sich auf diesen Scheiben aus kosmischem Staub Planeten. Astronomen sagen, dass dieser überraschende Fund Theorien darüber in Frage stellt, wie sich felsige Planeten auf der Erde bilden, und dass felsige Planeten im Universum möglicherweise noch häufiger vorkommen als erwartet.
Es wird angenommen, dass sich felsige Planeten durch zufällige Kollision und Zusammenkleben von anfänglich mikroskopisch kleinen Partikeln in der Materialscheibe um einen Stern bilden. Diese winzigen Körner ähneln sehr feinem Ruß oder Sand. In den äußeren Regionen um einen Braunen Zwerg erwarteten die Astronomen jedoch, dass die Körner nicht wachsen könnten, da die Scheiben zu dünn waren und sich die Partikel zu schnell bewegen würden, um nach einer Kollision zusammenzukleben. Die vorherrschenden Theorien besagen auch, dass sich alle Körner, die sich bilden können, schnell in Richtung des zentralen Braunen Zwergs bewegen und von den äußeren Teilen der Scheibe verschwinden sollten, wo sie erkannt werden könnten.
"Wir waren völlig überrascht, in dieser dünnen kleinen Scheibe millimetergroße Körner zu finden", sagte Luca Ricci vom California Institute of Technology, USA, der ein Team von Astronomen in den USA, Europa und Chile leitete. "Feste Körner dieser Größe sollten sich in den kalten Außenbereichen einer Scheibe um einen Braunen Zwerg nicht bilden können, aber es scheint, dass dies der Fall ist. Wir können nicht sicher sein, ob sich dort ein ganzer felsiger Planet entwickeln könnte oder bereits entwickelt hat, aber wir sehen die ersten Schritte, daher müssen wir unsere Annahmen über die Bedingungen ändern, unter denen Feststoffe wachsen können “, sagte er .
Künstlerische Darstellung der Staub- und Gasscheibe um einen Braunen Zwerg. Bildnachweis: ESO
Ricci und sein Team verwendeten das Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) für ihre Beobachtungen. Obwohl das Teleskop noch nicht vollständig fertiggestellt ist, konnte das Team dank der hohen Auflösung von ALMA Kohlenmonoxidgas um den Braunen Zwerg herum lokalisieren - das erste Mal, dass kaltes molekulares Gas in einer solchen Scheibe nachgewiesen wurde. Diese Entdeckung, zusammen mit den millimetergroßen Körnern, legt nahe, dass die Scheibe denen um junge Sterne viel ähnlicher ist als bisher erwartet.
ALMA befindet sich in der hochgelegenen chilenischen Wüste und ist eine Sammlung hochpräziser, schalenförmiger Antennen, die als ein großes Teleskop zusammenarbeiten, um das Universum in Millimeterwellenlängen zu beobachten und Beobachtungen mit extremen Details und Empfindlichkeit zu ermöglichen. Der Bau von ALMA soll 2013 abgeschlossen sein, aber die Astronomen begannen 2011 mit einer Teilreihe von ALMA-Gerichten zu beobachten.
Die Astronomen richteten ALMA auf den jungen Braunen Zwerg ISO-Oph 102, auch bekannt als Rho-Oph 102, in der Sternentstehungsregion Rho Ophiuchi im Sternbild Ophiuchus. Der Braune Zwerg hat etwa die 60-fache Masse des Jupiter, aber nur das 0,06-fache der Sonnenmasse und daher zu wenig Masse, um die thermonuklearen Reaktionen zu entzünden, durch die gewöhnliche Sterne leuchten. Es gibt jedoch Wärme ab, die durch seine langsame Gravitationskontraktion freigesetzt wird, und leuchtet schwach mit einer rötlichen Farbe.
Die Astronomen konnten feststellen, dass die Körner in der Scheibe einen Millimeter oder mehr groß sind.
"ALMA ist ein leistungsstarkes neues Werkzeug zur Lösung von Rätseln bei der Bildung von Planetensystemen", sagte Leonardo Testi von ESO, einem Mitglied des Forschungsteams. „Dies mit Teleskopen der vorherigen Generation zu versuchen, hätte fast einen Monat Beobachtung gekostet - in der Praxis unglaublich lange. Mit nur einem Viertel der endgültigen Antennen von ALMA konnten wir dies jedoch in weniger als einer Stunde tun! " er sagte.
Wenn ALMA abgeschlossen ist, hofft das Team, das Teleskop wieder in Richtung Rho-Oph 102 und anderer ähnlicher Objekte drehen zu können.
"Wir werden bald in der Lage sein, nicht nur das Vorhandensein kleiner Partikel in Scheiben zu erkennen", sagte Ricci, "sondern auch abzubilden, wie sie über die zirkumstellare Scheibe verteilt sind und wie sie mit dem Gas interagieren, das wir auch in der Scheibe entdeckt haben." . Dies wird uns helfen, besser zu verstehen, wie Planeten entstehen. “
Quelle: ESO
