W Drodze Mlecznej może być 100 miliardów brązowych karłów

W naszej galaktyce może znajdować się nawet 100 miliardów brązowych karłów wskazują najnowsze badania przeprowadzone przez międzynarodowy zespół astronomów kierowany przez Koraljkę Muzyc z Uniwersytetu w Lizbonie oraz Aleksa Scholza z Uniwersytetu w St Andrews. W dniu dzisiejszym Scholz zaprezentuje wyniki przeglądu gęstych gromad gwiezdnych bogatych w brązowe karły podczas National Astronomy Meeting na Uniwersytecie w Hull.

Brązowe karły to obiekty o masie pośredniej między gwiazdami a planetami. Ich masa nie pozwala im na rozpoczęcie procesów fuzji wodoru w jądrze, które są jedną z cech definiujących gwiazdy. Po początkowym odkryciu brązowych karłów w 1995 roku naukowcy szybko zorientowali się, że są one naturalnym produktem ubocznym procesów prowadzących do powstania gwiazd oraz planet.

Wszystkie dotąd odkryte brązowe karły znajdują się stosunkowo blisko Słońca, a znaczna ich większość znajduje się w odległości mniejszej niż 1500 lat świetlnych. Są to obiekty stosunkowo ciemne, a tym samym trudne w obserwacjach Większość znanych nam brązowych karłów znajduje się w pobliskich obszarach gwiazdotwórczych, które są stosunkowo niewielkie i charakteryzują się niskim zagęszczeniem gwiazd.

W 2006 roku badacze rozpoczęli nowe poszukiwania brązowych karłów, biorąc na cel pięć pobliskich obszarów gwiazdotwórczych. Przegląd SONYC (Substellar Objects in Nearby Young Clusters) obejmował m.in. gromadę NGC 1333 znajdującą się 1000 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Perseusza. W obiekcie tym odkryto, że stosunek liczebności gwiazd do brązowych karłów wynosi 2:1 – to znacznie większa proporcja niż wcześniej przypuszczano.

Zdjęcie jądra młodej masywnej gromady RCW 38 w bliskiej podczerwieni wykonane za pomocą kamery NACO na Bardzo Dużym Teleskopie. RCW 38 znajduje się 5500 lat świetlnych od Słońca. Credit: Koraljka Muzic, University of Lisbon, Portugal / Aleks Scholz, University of St Andrews, UK / Rainer Schoedel, University of Granada, Spain / Vincent Geers, UKATC / Ray Jayawardhana, York University, Canada / Joana Ascenso, University of Lisbon, University of Porto, Portugal / Lucas Cieza, University Diego Portales, Santiago, Chile.

Aby ocenić czy NGC 1333 jest obiektem nietypowym pod tym względem, w 2016 roku zespół skupił swoją uwagę na bardziej odległej gromadzie gwiazd RCW 38 w gwiazdozbiorze Żagla. Gromada ta znana jest z dużego zagęszczenia masywniejszych gwiazd i warunków nieco innych niż w większości gromad.

RCW 38 znajduje się 5500 lat świetlnych od Ziemi, co oznacza, że brązowe karły są bardzo ciemne i ciężko je dostrzec w pobliżu jaśniejszych gwiazd. Aby uzyskać wyraźniejszy obraz, Scholz, Muzic wraz ze współpracownikami wykorzystali kamerę NACO zainstalowaną na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) i obserwowali gromadę przez łącznie 3 godziny.

Badacze odkryli równie dużo brązowych karłów w RCW 38 – dwa razy mniej niż gwiazd – i doszli do wniosku, że niezależnie od otoczenia, w którym powstają gwiazdy – czy to gwiazdy bardziej czy mniej masywne, w ciasnym czy rozproszonym otoczeniu – zawsze powstaje niemal tyle samo brązowych karłów.

Wizja artystyczna przedstawiająca brązowego karła typu T. Credit: NASA/JPL-Caltech

Scholz powiedział: “Odkryliśmy w tych gromadach mnóstwo brązowych karłów. Niezależnie od typu gromady, brązowe karły występują wszędzie powstając tuż obok prawdziwych gwiazd. A to oznacza, że może być ich naprawdę dużo.”

W ramach przeglądu SONYC Scholz i Muzic szacują, że w Drodze Mlecznej, naszej galaktyce może znajdować się od 25 do 100 miliardów brązowych karłów. Oczywiście istnieje także wiele mniejszych, ciemniejszych brązowych karłów, więc nawet ta liczba może być znacząco zaniżona.

Źródło: RAS