Bruine dwergen vullen de "kloof" tussen sterren en de veel kleinere planeten - twee heel verschillende soorten astronomische objecten. Maar hoe ze ontstaan, moet nog volledig worden uitgelegd. Astronomen van de Universiteit van Heidelberg kunnen die vraag nu misschien beantwoorden. Ze ontdekten dat de ster ν Ophiuchi in de Melkweg in een baan om de aarde draait door twee bruine dwergen, die naar alle waarschijnlijkheid samen met de ster gevormd is uit een gas- en stofschijf, net zoals planeten dat doen. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Astronomie en astrofysica .

Bruine dwergen draaien om één ster of reizen geïsoleerd door de uitgestrekte Melkweg. Hun massa - ze zijn minstens 13 keer zwaarder dan de planeet Jupiter - is voldoende om te genereren, in ieder geval tijdelijk energie in hun kern door kernfusie. Ze zijn niet massief genoeg, echter, om waterstof in hun kernen te ontsteken en zo hun eigen licht te creëren. De warmte die ze na de vorming blijven uitstralen, is hoe astronomen ze kunnen lokaliseren. Naar schatting maken tot 100 miljard bruine dwergen hun thuis in de Melkweg. Toch blijft het onduidelijk hoe ze zich vormen - of het "mislukte" sterren zijn of mogelijk zelfs superplaneten.

De recente ontdekkingen die zijn gedaan in het Center for Astronomy van de Universiteit van Heidelberg (ZAH) zouden een antwoord kunnen bieden. Prof. Dr. Andreas Quirrenbach en zijn team van het Königstuhl State Observatory van de ZAH analyseerden de variaties in radiale snelheid van de ster ν Ophiuchi. Met behulp van telescopen in de VS en Japan, de Heidelbergse astronomen en anderen maten de snelheid van de ster gedurende 11 jaar. De ster heeft een massa die iets groter is dan tweeënhalf keer die van de zon, en bevindt zich ongeveer 150 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Ophiuchus.

Het Heidelberg-team merkte een bepaald patroon op in de metingen, vergelijkbaar met die veroorzaakt door planeten of dubbelsterren, wat meestal niets bijzonders is. Maar in dit geval, diepgaande analyse van de gegevens bracht iets buitengewoons aan het licht:blijkbaar ν Ophiuchi draait om twee bruine dwergen met een omlooptijd van ongeveer 530 en 3, 185 dagen, waardoor ze in een 6:1 resonantieconfiguratie komen. Dus, de bruine dwerg die zich het dichtst bij ν Ophiuchi bevindt, draait precies zes keer om zijn ster, terwijl de andere, verder weg gelegen bruine dwerg voltooit slechts één baan.

Deze ontdekking werpt een volledig nieuw licht op de evolutie van bruine dwergen. Ontwikkelen ze zich uitsluitend als normale sterren in interstellaire wolken, of kunnen ze zich ook vormen in de zogenaamde protoplanetaire schijf van gas en stof die de moederster in de vroege fase van zijn vorming omringt? "De 6:1 resonantie is een sterke indicatie voor het laatste scenario, " legt prof. Quirrenbach uit. "Alleen dan konden de banen van de zich pas ontwikkelende bruine dwergen zich aanpassen aan een stabiele resonantie gedurende miljoenen jaren."

Dat is wat de uitgebreide dynamische analyses voor mogelijke configuraties van het ν Ophiuchi-systeem suggereren, meldt de onderzoeker. Dit superplanetaire systeem is het eerste in zijn soort en het eerste zekere teken dat bruine dwergen zich kunnen vormen in een protoplanetaire schijf, Prof. Quirrenbach benadrukt. De onderzoeker en zijn team hopen op nog meer van dergelijke ontdekkingen die hen op een dag in staat zullen stellen te verduidelijken hoeveel van de "mislukte" sterren eigenlijk massievere broers en zussen van Jupiter en Saturnus zijn.