Teleskop Webba odkrył obiekt, który przeczy naszej wiedzy

Brązowe karły znajdują się na granicy pomiędzy gwiazdami a planetami. Rodzą się jak gwiazdy, osiągając gęstość pozwalająca zapaść się pod wpływem własnej grawitacji, ale nie na tyle dużą, aby rozpocząć syntezę wodoru i faktycznie przekształcić się w gwiazdę. Masa tych najmniejszych jest niewiele większa od niektórych gigantycznych planet.

Dlatego brązowe karły są jednymi z najbardziej fascynujących obiektów w kosmosie dla astronomów. Mogą skrywać odpowiedzi na pytania, jak mały może być obiekt, aby zmienić się w gwiazdę. Teraz możemy być najbliżej poznania odpowiedzi.

Międzynarodowa grupa naukowców pod wodzą profesora Kevina Luhmana znalazła najmniejszego znanego nam brązowego karła. Pomógł im w tym Teleskop Webba, którego czułość w podczerwieni była nieodzowna w poszukiwaniach. Za jego pomocą obserwowali gromadę gwiazd IC 348, w której znajduje się wiele brązowych karłów.

Naukowcom udało się zidentyfikować trzy, z czego jeden okazał się najmniejszym, jaki kiedykolwiek zaobserwowano. Jego masa wynosi ok. 4-krotność masy Jowisza, co jest niezwykle mało jak na obiekt o charakterystyce gwiazdy. Dla porównania nasze Słońce ma ponad 1000-krotną masę Jowisza.

Autorzy badania początkowo zakładali, że obiekt może być ogromną planetą, jednak w warunkach gromady IC 348 jej obecność jest prawie niemożliwa. Większość jej gwiazd posiada małą masę, a takie planety naturalnie orbitują wokół tych o przynajmniej standardowej wielkości.

Skoro więc mamy do czynienia z najmniejszym brązowym karłem, jakiego znamy, trzeba odpowiedzieć na pytanie, jak w ogóle powstał. Odpowiedź wykracza jednak na razie poza nasze rozumowanie.

W gromadzie IC 348 jest na tyle mało gazu, że teoretycznie uformowanie się tak niewielkiego brązowego karła jest trudne do wytłumaczenia i zasymulowania. Ze względu na słabszą grawitację, małej chmurze gazu powinno być trudniej zapaść się i uformować brązowego karła, szczególnie takiego o masie ogromnych planet.

Jakby tego było mało, to w dwóch brązowych karłach gromady IC 348 naukowcy wykryli jeszcze niezidentyfikowany węglowodór, który był obserwowany do tej pory tylko w przestrzeni międzygwiezdnej i atmosferach Saturna i Tytana w Układzie Słonecznym. Skąd się tam wziął, jest praktycznie tak samo nierozwiązywalną zagadką, jak uformowanie najmniejszego brązowego karła.

Mimo że odkrycie przyniosło naukowcom wiele pytań, wskazały one także ważny kierunek badań. Przy dalszych obserwacjach możliwe jest znalezienie jeszcze mniejszych brązowych karłów nawet o masie równej Jowiszowi. Te zaś mogą przynieść więcej informacji nt. powstawania gwiazd.

Badania opublikowano w czasopiśmie The Astronomical Journal.