Stor planet eller följeslagare brun dvärg? Med hjälp av Hubble Space Telescope och Gemini Observatory har astronomer upptäckt ett ovanligt objekt som kretsar kring en brun dvärg, och dess upptäckt skulle kunna driva ytterligare debatt om vad som exakt utgör en planet. Objektet cirklar en närliggande brun dvärg i Taurus-stjärnbildande region med en bana cirka 3,6 miljarder kilometer ut, ungefär samma som Saturn från vår sol. Astronomerna säger att det är rätt storlek för en planet, men de tror att föremålet bildades på mindre än 1 miljon år - den ungefärliga åldern för den bruna dvärgen - och mycket snabbare än den förutsagda tiden det tar att bygga planeter enligt konventionella teorier.
Kamen Todorov från Penn State University och hans team genomförde en undersökning av 32 unga bruna dvärgar i Taurus-regionen.
Föremålet kretsar runt den bruna dvärgen 2M J044144 och är ungefär 5-10 gånger Jupiters massa. Bruna dvärgar är föremål som vanligtvis är tiotals gånger massan av Jupiter och är för små för att upprätthålla kärnfusion för att lysa som stjärnor gör.
Även om det har diskuterats mycket i samband med Plutodebatten om hur litet ett objekt kan vara och fortfarande kallas en planet, tar den nya observationen upp frågan i den andra änden av storleksspektrumet: Hur litet kan ett objekt vara och fortfarande vara en brun dvärg snarare än en planet? Denna nya följeslagare ligger inom räckvidden för massor som observerats för planeter runt stjärnor, men återigen är astronomerna inte säkra på om det är en planet eller en följeslagare brun dvärgstjärna.
Svaret är starkt kopplat till den mekanism som följeslagaren troligtvis bildade.
Den nya versionen av Hubble erbjuder dessa tre möjliga scenarier för hur objektet kan ha bildats:
Damm i en kringliggande skiva agglomererar långsamt för att bilda en stenig planet som är 10 gånger större än jorden, som sedan samlar ett stort gasformigt kuvert; en klump av gas i skivan kollapsar snabbt för att bilda ett föremål på storleken på en gasjätteplanet; eller snarare än att bildas på en disk, bildas en följeslagare direkt från kollapsen av det stora molnet av gas och damm på samma sätt som en stjärna (eller brun dvärg).
Om det sista scenariot är korrekt, visar denna upptäckt att planetmassekroppar kan göras genom samma mekanism som bygger stjärnor. Detta är den troliga lösningen eftersom följeslagaren är för ung för att ha bildats av det första scenariot, vilket är mycket långsamt. Den andra mekanismen inträffar snabbt, men skivan runt den centrala bruna dvärgen innehöll förmodligen inte tillräckligt med material för att göra ett föremål med en massa av 5-10 Jupiter-massor.
”Den mest intressanta implikationen av detta resultat är att det visar att processen som gör binära stjärnor sträcker sig hela vägen ner till planetmassorna. Så det verkar som om naturen kan göra följeslagare med planetmassan genom två mycket olika mekanismer, säger teammedlem Kevin Luhman från Center for Exoplanets and Habitable Worlds vid Penn State University.
Om mysteriumskompanjen som bildas genom molnkollaps och fragmentering, som stellar binära system gör, är det inte en planet per definition eftersom planeter byggs upp inuti skivor.
Kompanjonens massa uppskattas genom att jämföra dess ljusstyrka med de ljusstyrkor som förutses av teoretiska evolutionära modeller för föremål i olika massor under en miljon år.
Ytterligare stödjande bevis kommer från närvaron av ett mycket närliggande binärt system som innehåller en liten röd stjärna och en brun dvärg. Luhman tror att alla fyra föremål kan ha bildats i samma moln kollaps, vilket i själva verket gjort ett fyrdubblat system.
"Konfigurationen liknar nära fyrdubbla stjärnsystem, vilket tyder på att alla dess komponenter bildades som stjärnor," sade han.
Teamets forskning publiceras i ett kommande nummer av The Astrophysical Journal.
Teamets uppsats: Upptäckt av en följeslagare med en brun dvärg i Oxen
Källa: HubbleSite
