Οι καφέ νάνοι μπορούν να «φτιάξουν» μια Γη, Even Brown Dwarfs May Grow Rocky Planets

This artist's conception zooms in on the brown dwarf and its accretion disk. The discovery of a bipolar molecular outflow at ISO-Oph 102 offers the first strong evidence in favor of brown dwarf formation through gravitational collapse. Credit: David A. Aguilar (CfA)

Νέες παρατηρήσεις σε καφέ νάνους δείχνουν ότι αυτά τα άστρα διαθέτουν τα κοσμικά υλικά που είναι απαραίτητα για τον σχηματισμό πλανητών μικρομεσαίου μεγέθους όπως η Γη. Η ανακάλυψη θεωρείται ιδιαίτερα σημαντική αφού μέχρι σήμερα οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι καφέ νάνοι δεν μπορούν να σχηματίσουν τέτοιους πλανήτες.

Οι καφέ νάνοι

This artist's conception shows the brown dwarf ISO-Oph 102. Observations by the Submillimeter Array suggest that it is forming like a star, by accumulating material from the surrounding accretion disk (orange) shown here. The brown dwarf sheds angular momentum by ejecting material in two oppositely directed jets (red). Blue bow shocks indicate where those jets are interacting with the interstellar medium. Credit: ASIAA

Ο καφέ νάνος είναι ένα «αποτυχημένο άστρο», όπως χαρακτηρίζουν οι επιστήμονες αυτά τα κοσμικά αντικείμενα. Οι καφέ νάνοι ξεκινούν τη ζωή τους ως συμβατικά άστρα αλλά πολύ γρήγορα καταρρέουν κάτω από το ίδιο τους το βάρος και μετατρέπονται σε υπέρπυκνες «μπάλες» αερίου.

Η θεωρία 

Καλλιτεχνική απεικόνιση των κόκκων σκόνης που εντοπίστηκαν στον καφέ νάνο και είναι πιθανό να σχηματίσουν έναν βραχώδη πλανήτη όπως η Γη. Artist’s impression of grains in the disc around a brown dwarf. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Calçada (ESO).

Βασικό δομικό υλικό για τον σχηματισμό βραχωδών πλανητών είναι οι κόκκοι σκόνης οι οποίοι περιστρέφονται γύρω από τα άστρα, αρχικά συγκρούονται μεταξύ τους και μετά συγκολλούνται. Οι επιστήμονες πίστευαν μέχρι σήμερα ότι στους καφέ νάνους υπάρχουν μικρές ποσότητες κόκκων σκόνης που περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα γύρω από το άστρο τους, κάτι που έχει ως αποτέλεσμα να μην μπορεί να επιτευχθεί το φαινόμενο της σύγκρουσης και συγκόλλησής τους.

Η ανακάλυψη

This image shows the brown dwarf ISO-Oph 102, or Rho-Oph 102, in the Rho Ophiuchi star-forming region. Its position is marked by the crosshairs. This visible-light view was created from images forming part of the Digitized Sky Survey 2. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Ομάδα ερευνητών του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech) παρατήρησε με το  ραδιοτηλεσκόπιο ALMΑ το άστρο ISO-Oph 102, έναν καφέ νάνο σε απόσταση 400 ετών φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Οφιούχου. 

Στον δίσκο κοσμικής ύλης του άστρου οι ερευνητές εντόπισαν μεγάλου μεγέθους κόκκους σκόνης οι οποίοι σύμφωνα με τους ερευνητές είναι προϊόν του φαινομένου σύγκρουσης/συγκόλλησης και άρα, θεωρητικώς τουλάχιστον, είναι εφικτός ο σχηματισμός μικρομεσαίων βραχωδών πλανητών εκεί.

«Μείναμε κυριολεκτικά έκπληκτοι όταν ανακαλύψαμε μεγάλους κόκκους σκόνης στον λεπτό δίσκο ύλης του άστρου» δηλώνει ο Λούκα Ρίτσι, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

Το τηλεσκόπιο

This picture of the ALMA radio antennas on the Chajnantor Plateau in Chile, 16,500 feet above sea level, was taken a few days before the start of ALMA Early Science operations. Nineteen antennas are on the plateau.  CREDIT: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Garnier (ALMA)

Το ALMA είναι μια συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων στην έρημο Ατακάμα στη Χιλή. Η εγκατάσταση βρίσκεται ακόμη υπό κατασκευή και αναμένεται να ολοκληρωθεί σε περίπου έναν χρόνο. Σε πλήρη ισχύ το ALMA θα μπορεί να πραγματοποιεί παρατηρήσεις πολύ μεγάλης ακρίβειας.

«Σύντομα θα μπορούμε όχι μόνο να εντοπίζουμε την παρουσία μικρών σωματιδίων σε έναν δίσκο κοσμικής ύλης αλλά να χαρτογραφούμε την κατανομή αυτών των σωματιδίων. Όταν το τηλεσκόπιο τεθεί σε πλήρη λειτουργία θα μπορέσουμε επίσης να διαπιστώσουμε το πώς αλληλεπιδρούν οι κόκκοι σκόνης με το μονοξείδιο του άνθρακα που εντοπίσαμε στον δίσκο του καφέ νάνου. Αυτό θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τον σχηματισμό των πλανητών εκεί» καταλήγει ο Ρίτσι.