science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Melkweg zou de thuisbasis kunnen zijn van 100 miljard mislukte sterren

Een bijna-infraroodbeeld in kunstkleuren van de kern van de jonge massieve cluster RCW 38, gemaakt met de adaptieve optische camera NACO van de Very Large Telescope van ESO. RCW 38 bevindt zich op een afstand van ongeveer 5500 lichtjaar van de zon. Het gezichtsveld van het centrale beeld is ongeveer 1 boogminuut, of 1,5 lichtjaar in doorsnede. de inzetstukken, elk ongeveer 0,07 lichtjaar aan een zijde, tonen een subset van de zwakste en minst massieve bruine dwergen van de clusterkandidaat (aangegeven door pijlen) van RCW 38 die in deze nieuwe afbeelding zijn ontdekt. Deze kandidaat-bruine dwergen wegen misschien slechts enkele tientallen Jupiter-massa's, of ongeveer 100 keer minder dan de zwaarste sterren die we in het midden van de afbeelding zien. Krediet:Koraljka Muzic, Universiteit van Lissabon, Portugal / Aleks Scholz, Universiteit van St. Andrews, VK / Rainer Schoedel, Universiteit van Granada, Spanje / Vincent Geers, UKATC / Ray Jayawardhana, Universiteit van York, Canada / Joana Ascenso, Universiteit van Lissabon, Universiteit van Porto, Portugal / Lucas Cieza, Universiteit Diego Portales, Santiago, Chili. Het onderzoek is gebaseerd op waarnemingen die zijn uitgevoerd met de VLT bij de European Southern Observatory.

Ons sterrenstelsel zou 100 miljard bruine dwergen of meer kunnen hebben, volgens werk van een internationaal team van astronomen, onder leiding van Koraljka Muzic van de Universiteit van Lissabon en Aleks Scholz van de Universiteit van St. Andrews. Op donderdag 6 juli presenteert Scholz hun overzicht van dichte sterrenhopen, waar bruine dwergen in overvloed zijn, op de National Astronomy Meeting aan de Universiteit van Hull.

Bruine dwergen zijn objecten met een gemiddelde massa tussen sterren en planeten, met massa's die te laag zijn om stabiele waterstoffusie in hun kern te ondersteunen, het kenmerk van sterren zoals de zon. Na de eerste ontdekking van bruine dwergen in 1995, wetenschappers realiseerden zich al snel dat ze een natuurlijk bijproduct zijn van processen die voornamelijk leiden tot de vorming van sterren en planeten.

Alle duizenden bruine dwergen die tot nu toe zijn gevonden, bevinden zich relatief dicht bij de zon, de overgrote meerderheid binnen 1500 lichtjaar, simpelweg omdat deze objecten zwak zijn en daarom moeilijk waar te nemen. De meeste van die gedetecteerde bevinden zich in nabijgelegen stervormingsgebieden, die allemaal vrij klein zijn en een lage dichtheid aan sterren hebben.

In 2006 begon het team een ​​nieuwe zoektocht naar bruine dwergen, het observeren van vijf nabije stervormingsgebieden. Het onderzoek naar Substellaire objecten in nabijgelegen jonge clusters (SONYC) omvatte de sterrenhoop NGC 1333, 1000 lichtjaar verwijderd in het sterrenbeeld Perseus. Dat object had ongeveer half zoveel bruine dwergen als sterren, een groter aandeel dan voorheen.

Een bijna-infraroodbeeld in kunstkleuren van de kern van de jonge massieve cluster RCW 38, gemaakt met de adaptieve optische camera NACO van de Very Large Telescope van ESO. RCW 38 bevindt zich op een afstand van ongeveer 5500 lichtjaar van de zon. Het gezichtsveld van het centrale beeld is ongeveer 1 boogminuut, of 1,5 lichtjaar in doorsnede. Krediet:Koraljka Muzic, Universiteit van Lissabon, Portugal / Aleks Scholz, Universiteit van St. Andrews, VK / Rainer Schoedel, Universiteit van Granada, Spanje / Vincent Geers, UKATC / Ray Jayawardhana, Universiteit van York, Canada / Joana Ascenso, Universiteit van Lissabon, Universiteit van Porto, Portugal / Lucas Cieza, Universiteit Diego Portales, Santiago, Chili. Het onderzoek is gebaseerd op waarnemingen die zijn uitgevoerd met de VLT bij de European Southern Observatory.

Om vast te stellen of NGC 1333 ongebruikelijk was, in 2016 wendde het team zich tot een andere, verder verwijderde sterrenhoop, RCW38, in het sterrenbeeld Vela. Dit heeft een hoge dichtheid van zwaardere sterren, en heel andere omstandigheden dan andere clusters.

RCW 38 is 5500 lichtjaar verwijderd, wat betekent dat de bruine dwergen allebei zwak zijn, en moeilijk te onderscheiden naast de helderdere sterren. Om een ​​duidelijk beeld te krijgen, Scholz, Muzic en hun medewerkers gebruikten de adaptieve optische camera van NACO op de Very Large Telescope van de European Southern Observatory, het cluster gedurende in totaal 3 uur observeren, en dit te combineren met eerder werk.

De onderzoekers vonden net zoveel bruine dwergen in RCW 38 - ongeveer de helft zoveel als er sterren zijn - en realiseerden zich dat de omgeving waar de sterren zich vormen, of sterren meer of minder massief zijn, dicht opeengepakt of minder druk, heeft slechts een klein effect op de vorming van bruine dwergen.

Artistieke impressie van een T-type bruine dwerg. Krediet:NASA / JPL-Caltech

Scholz zegt:"We hebben veel bruine dwergen gevonden in deze clusters. En wat het clustertype ook is, de bruine dwergen zijn heel gewoon. Bruine dwergen vormen zich naast sterren in clusters, dus ons werk suggereert dat er een enorm aantal bruine dwergen zijn."

Uit de SONYC-enquête Scholz en teamleider Koraljka Muzic, schat dat onze melkweg, De melkweg, heeft minimaal tussen de 25 en 100 miljard bruine dwergen. Er zijn veel kleinere, zwakkere bruine dwergen ook, dus dit kan een aanzienlijke onderschatting zijn, en het onderzoek bevestigt dat deze vage objecten alomtegenwoordig zijn.