Bruine dwergen zijn het middelste kind van de astronomie, te groot om een ​​planeet te zijn, maar niet groot genoeg om een ​​ster te zijn. Net als hun stellaire broers en zussen, deze objecten ontstaan ​​door de zwaartekracht ineenstorting van gas en stof. Maar in plaats van te condenseren tot de vurige hete kernkern van een ster, bruine dwergen vinden een meer zen-achtig evenwicht, op de een of andere manier een stal bereiken, mildere toestand in vergelijking met door fusie aangedreven sterren.

Bruine dwergen worden beschouwd als de ontbrekende schakel tussen de meest massieve gasreuzenplaneten en de kleinste sterren, en omdat ze relatief zwak gloeien, waren ze moeilijk te zien aan de nachtelijke hemel. als sterren, sommige bruine dwergen kunnen de schijf van wervelend gas en stof vasthouden dat overblijft na hun oorspronkelijke vorming. Dit materiaal kan botsen en zich ophopen om planeten te vormen, hoewel het onduidelijk is wat voor soort planeten bruine dwergen precies kunnen genereren.

Nu onderzoekers van MIT, de Universiteit van Oklahoma, en elders, met de hulp van burgerwetenschappers, hebben de dichtstbijzijnde jonge bruine dwerg geïdentificeerd met het soort schijf dat mogelijk planeten zou kunnen vormen. De bruine dwerg, genaamd W1200-7845, is slechts 3,7 miljoen jaar oud en bevindt zich op een nabijgelegen 102 parsec, of ongeveer 332 lichtjaar van de aarde.

In deze nabijheid, wetenschappers kunnen mogelijk inzoomen op het jonge systeem met toekomstige krachtige telescopen, om de vroegste omstandigheden van de schijf van een bruine dwerg te onderzoeken en misschien meer te weten te komen over het soort planeten dat bruine dwergen zouden kunnen ondersteunen.

Het nieuwe systeem is ontdekt via Disk Detective, een crowdsourced project gefinancierd door NASA en gehost door Zooniverse dat afbeeldingen van objecten in de ruimte levert die het publiek kan classificeren, met als doel objecten uit te zoeken die waarschijnlijk sterren zijn met schijven die mogelijk planeten bevatten.

De onderzoekers presenteren hun bevindingen, evenals de aankondiging van een nieuwe versie van de Disk Detective-website, deze week op de volledig virtuele bijeenkomst van de American Astronomical Society.

"Binnen onze zonnewijk"

Gebruikers van Diskdetective.org, die voor het eerst werd gelanceerd in 2014, kan door "flipbooks" kijken - afbeeldingen van hetzelfde object in de ruimte, genomen door NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer, of WIJS, die infraroodemissies detecteert, zoals thermische straling die wordt afgegeven door het gas en stofresten in stellaire schijven. Een gebruiker kan een object classificeren op basis van bepaalde criteria, zoals of het object ovaal lijkt - een vorm die meer op een melkwegstelsel lijkt - of rond - een teken dat het object waarschijnlijker een schijf-hostende ster is.

"We hebben meerdere burgerwetenschappers die naar elk object kijken en hun eigen onafhankelijke mening geven, en vertrouw op de wijsheid van de menigte om te beslissen welke dingen waarschijnlijk sterrenstelsels zijn en welke dingen waarschijnlijk sterren zijn met schijven eromheen, " zegt studie co-auteur Steven Silverberg, een postdoc in het Kavli Institute for Astrophysics and Space Research van het MIT.

Vanaf daar, een wetenschappelijk team, waaronder Silverberg, volgt de door de menigte geclassificeerde schijven op, met behulp van meer geavanceerde methoden en telescopen om te bepalen of het inderdaad schijven zijn, en welke kenmerken de schijven kunnen hebben.

In het geval van de nieuw ontdekte W1200-7845, burgerwetenschappers classificeerden het object voor het eerst als een schijf in 2016. Het wetenschappelijke team, waaronder Silverberg en Maria Schutte, een afgestudeerde student aan de Universiteit van Oklahoma, bekeek vervolgens de bron nauwkeuriger met een infraroodinstrument op de Magellan 6,5-meter telescopen van het Las Campanas Observatorium in Chili.

Met deze nieuwe waarnemingen ze stelden vast dat de bron inderdaad een schijf was rond een bruine dwerg die leefde in een "bewegende groep" - een cluster van sterren die de neiging hebben om als één over de nachtelijke hemel te bewegen. In de astronomie, het is veel gemakkelijker om de leeftijd van een groep objecten te bepalen in plaats van alleen. Omdat de bruine dwerg deel uitmaakte van een bewegende groep van ongeveer 30 sterren, eerdere onderzoekers konden een gemiddelde leeftijd van de groep schatten, ongeveer 3,7 miljoen jaar oud, dat was waarschijnlijk ook de leeftijd van de bruine dwerg.

De bruine dwerg staat ook heel dicht bij de aarde, op ongeveer 102 parsec afstand, waardoor het het dichtst in de buurt komt, jonge bruine dwerg nog gedetecteerd. Ter vergelijking, onze dichtstbijzijnde ster, Alpha Centauri, is 1 parsec van de aarde.

"Als het zo dichtbij is, we beschouwen het als binnen de zonnebuurt, Schutte zegt. "Die nabijheid is heel belangrijk, omdat bruine dwergen een lagere massa hebben en inherent minder helder zijn dan andere objecten zoals sterren. Dus hoe dichter deze objecten bij ons zijn, hoe meer details we kunnen zien."

Op zoek naar Peter Pan

Het team is van plan om met andere telescopen verder in te zoomen op W1200-7845, zoals ALMA, de Atacama Large Millimeter Array in Chili, bestaande uit 66 enorme radioschotels die samenwerken als één krachtige telescoop om het universum tussen de radio- en infraroodbanden te observeren. Bij dit bereik en deze precisie, de onderzoekers hopen de schijf van de bruine dwerg zelf te zien, om zijn massa en straal te meten.

"De massa van een schijf vertelt je gewoon hoeveel dingen er in de schijf zitten, wat ons zou vertellen of planeetvorming rond deze systemen plaatsvindt, en wat voor soort planeten je zou kunnen produceren, " zegt Silverberg. "Je zou die gegevens ook kunnen gebruiken om te bepalen welke soorten gas zich in het systeem bevinden, wat je zou kunnen vertellen over de samenstelling van de schijf."

Ondertussen, de onderzoekers lanceren een nieuwe versie van Disk Detective. In april 2019, de website ging op pauze, als zijn hostingplatform, het populaire burgerwetenschappersportaal Zooniverse, kort zijn vorige softwareplatform met pensioen gegaan ten gunste van een bijgewerkte versie. Het bijgewerkte platform heeft Silverberg en zijn collega's ertoe aangezet om Disk Detective te vernieuwen. De nieuwe versie, deze week gelanceerd, zal afbeeldingen bevatten van een full-sky survey, PanSTARRS, dat het grootste deel van de lucht waarneemt in optische banden met hoge resolutie.

"We krijgen deze keer meer actuele beelden met verschillende telescopen met een betere ruimtelijke resolutie, " zegt Zilverberg, die de nieuwe site bij MIT gaat beheren.

Waar de vorige versie van de site gericht was op het vinden van schijven rond sterren en andere objecten, de nieuwe site is ontworpen om "Peter Pan"-schijven te selecteren - schijven van gas en stof die oud genoeg zouden moeten zijn om planeten te hebben gevormd, maar om de een of andere reden nog niet helemaal.

"We noemen ze Peter Pan-schijven omdat ze nooit lijken op te groeien, ' zegt Zilverberg.

Het team identificeerde zijn eerste Peter Pan-schijf met Disk Detective in 2016. Sindsdien heeft het zeven anderen zijn gevonden, elk minstens 20 miljoen jaar oud. Met de nieuwe website ze hopen meer van deze schijven te identificeren en te bestuderen, which could help to nail down conditions under which planets, and possibly life, may form.

"The disks we find will be excellent places to look for exoplanets, " Silverberg says.

"If planets take longer to form than we previously thought, the star they orbit will have fewer gigantic flares when the planets finally form. If the planet receives fewer flares than it would around a younger star, that could significantly impact our expectations for discovering life there."