Astronomer uppskattar att Vintergatan innehåller minst 100 miljarder bruna dvärgar - stjärnföremål som inte har förvandlats till fullfjädrade stjärnor. Forskare visar hur mycket denna typ av stjärnor faktiskt är vanlig i vår galax och hur aktivt de deltar i bildandet av nya stjärnor. Siffrorna visar att för 2-3 stjärnor av andra klasser finns minst 1 brun dvärg.
Denna typ av rymdföremål sticker tydligt ut från resten. De är för stora och heta (15-80 gånger mer massiva än vår Jupiter) för att klassificeras som planeter, men för små för att kunna vara fullfjädrade stjärnor - de har inte tillräckligt med massa för att upprätthålla en stabil vätefusion i kärnan. Bruna dvärgar bildas dock ursprungligen på samma sätt som vanliga stjärnor, varför de ofta kallas misslyckade stjärnor.
Redan 2013 började astronomer misstänka att bruna dvärgar är ganska vanliga i vår galax och räknar med sitt ungefärliga antal i regionen cirka 70 miljarder. Nya data som presenterades vid National Astronomy Meeting, som nyligen hölls vid English University of Hull, tyder dock på att det kan finnas cirka 100 miljarder sådana rymdobjekt i vår galax. Med tanke på att hela Vintergatan kan innehålla uppskattningsvis 400 miljarder stjärnor är antalet bruna dvärgar både imponerande och nedslående.
För att förfina resultaten har astronomer studerat mer än tusen bruna dvärgar som ligger inom en radie av högst 1500 ljusår. Eftersom stjärnor i denna klass är mycket svaga är det extremt svårt, om inte omöjligt, att observera dem på större avstånd. De flesta av de bruna dvärgarna vi känner till har hittats i nya stjärnbildande regioner som kallas kluster. Ett sådant kluster är objektet NGC 133, som innehåller nästan lika många bruna dvärgar som vanliga stjärnor.
Detta verkade väldigt konstigt för Alex Scholz från University of St. Andrews och hans kollega Koralka Muzhich från University of Lissabon. För en mer detaljerad förståelse av frekvensen för födelse av bruna dvärgar i stjärnkluster med olika densitet, bestämde forskarna att leta efter mer avlägsna dvärgar i det tätare stjärnklustret RCW38.
Astronomer använde den adaptiva optikkameran NACO på ESO: s Very Large Telescope för att se ett avlägset kluster cirka 5000 ljusår bort. Som med tidigare observationer fann forskare den här gången också att antalet bruna dvärgar i detta kluster är nästan hälften av det totala antalet stjärnor i det, vilket i sin tur antyder att födelsefrekvensen för bruna dvärgar inte alls beror på sammansättning av stjärnkluster.
Färgbild av kärnan i ett ungt men massivt stjärnkluster RCW 38, för vilket data erhölls med den NACO-adaptiva optiska kameran installerad på ESO Very Large Telescope
”Vi hittade ett stort antal bruna dvärgar i dessa kluster. Det visar sig att oavsett typ av kluster är denna klass av stjärnor ganska vanligt. Och eftersom bruna dvärgar bildas tillsammans med andra stjärnor i kluster kan vi dra slutsatsen att det verkligen finns många av dem i vår galax, säger Scholz.
Kampanjvideo:
Vi kan prata om en siffra på 100 miljarder. Det kan dock finnas ännu fler av dem. Kom ihåg att bruna dvärgar är mycket svaga stjärnföremål, så deras ännu mörkare representanter kunde helt enkelt inte komma in i astronomernas synlighet.
När detta skrivs väntade resultaten av Scholz senaste forskning kritisk granskning av externa forskare, men de första kommentarerna till dessa observationer till Gizmodo gavs av astronomen John Omira från Saint Miguel College, som inte var inblandad i arbetet, men tror att siffrorna som återspeglas i det kan vara är korrekt.
”De kommer till antalet 100 miljarder, vilket gör många antaganden för det. Men i själva verket är slutsatsen om antalet bruna dvärgar i ett stjärnkluster baserad på den så kallade initiala massfunktionen, som beskriver fördelningen av stjärnmassor i klustret. När du känner till en sådan funktion och vet med vilken frekvens galaxen bildar stjärnor kan du beräkna antalet stjärnor av en viss typ. Om vi därför utelämnar ett par antaganden verkar siffran 100 miljarder verkligen vara verklig, kommenterade Omira.
Och genom att jämföra antalet bruna dvärgar i två olika kluster - med en tät och mindre tät fördelning av stjärnor - visade forskarna att den miljö där stjärnor förekommer inte alltid är nyckelfaktorn för att reglera förekomsten av dessa typer av stjärnföremål.
"Brun dvärgbildning är en universell och integrerad del av stjärnbildningen i allmänhet", säger Omira.
Professor Abel Mendes från Planetary Habitability Laboratory, en annan astronom som inte heller var inblandad i studien i fråga, säger att siffrorna i det nya arbetet verkligen kan vara meningsfulla, särskilt med tanke på att det finns en betydande mer kompakta stjärnföremål än större.
”Små röda dvärgar är till exempel mycket vanligare än alla andra typer av stjärnor. Därför skulle jag föreslå att de nya siffrorna är mer troliga till och med den nedre gränsen, säger Mendes.
Det finns naturligtvis en nackdel med denna fertilitet hos bruna dvärgar. Ett stort antal misslyckade stjärnor innebär också en minskning av potentialen för bebobarhet. Mendes säger att bruna dvärgar inte är tillräckligt stabila för att stödja det som vanligtvis kallas den beboliga zonen. Dessutom gillar inte alla astronomer själva termen "misslyckade stjärnor".
”Personligen föredrar jag att inte kalla bruna dvärgar” misslyckade stjärnor”eftersom de enligt min mening helt enkelt inte förtjänar titeln stjärnor, säger Jacqueline Facherty, astrofysiker vid American Museum of Natural History.
”Jag skulle vilja kalla dem snarare” övervuxna planeter”, eller helt enkelt” superplaneter”, eftersom de när det gäller deras massindex ändå är närmare dessa astronomiska föremål än stjärnorna, säger forskaren.
NIKOLAY KHIZHNYAK
