Astronomen hebben voor het eerst silaan ontdekt in de atmosfeer van een oude bruine dwerg met de bijnaam The Accident (‘Per Ongeluk’). Dit molecuul speelt een belangrijke rol bij de wolkenvorming in de atmosferen van gasreuzen, maar is tot nu toe niet gezien in nabije reuzenplaneten zoals Jupiter en Saturnus. De ontdekking is gebaseerd op waarnemingen met de zuidelijke Gemini-telescoop in het noorden van Chili en de Webb-ruimtetelescoop (Nature). Bruine dwergen zijn bijzondere objecten die te zwaar zijn om als planeten te worden beschouwd, maar niet zwaar genoeg om kernfusiereacties in stand te houden zoals een ster. De bruine dwerg met de bijnaam The Accident vertoont eigenschappen die tot nu toe alleen waren waargenomen bij warme, jonge bruine dwergen of juist bij koele, oude bruine dwergen. Deze combinatie van eigenschappen is dermate ongewoon, dat de bruine dwerg lang aan de gebruikelijke detectiemethoden wist te ontsnappen. Hij werd in 2020 per ongeluk ontdekt bij een waarneemproject van burgerwetenschappers. Zijn vreemde lichtprofiel trok uiteindelijk ook de aandacht van astronomen. Bij recente waarnemingen met de Webb-ruimtetelescoop hebben astronomen in de atmosfeer van The Accident een duidelijke signatuur van silaan ontdekt – een molecuul bestaande uit het element silicium dat gebonden is aan vier waterstofatomen. Planeetwetenschappers hadden al voorspeld dat dit molecuul in gasreuzen zou voorkomen en daar een belangrijke rol speelt bij de vorming van de wolken in hun atmosfeer. Maar ondanks tientallen jaren van onderzoek kon het niet worden aangetoond in de atmosferen van de twee gasreuzen in ons zonnestelsel – Jupiter en Saturnus – en evenmin in de atmosferen van de duizenden bruine dwergen en gasreuzen rond andere sterren die astronomen hebben onderzocht. The Accident bevindt zich op ongeveer vijftig lichtjaar van de aarde. Hij is naar schatting tien tot twaalf miljard jaar geleden ontstaan en behoort daarmee tot de oudste bruine dwergen die ooit zijn ontdekt. Omdat het heelal bijna veertien miljard jaar oud is, moet The Accident dus zijn ontstaan in een tijd dat de kosmos voornamelijk waterstof en helium bevatte en slechts geringe hoeveelheden andere elementen, waaronder silicium. Pas later werden in de kernen van sterren elementen als koolstof, stikstof en zuurstof aangemaakt, waardoor planeten en sterren die korter geleden zijn gevormd meer van deze elementen bevatten. De aanwezigheid van silaan in de atmosfeer van The Accident suggereert dat in heel oude objecten silicium zich kan binden aan waterstof en daarbij een licht molecuul vormt dat de bovenste lagen van de atmosfeer van een gasreus kan bereiken. Maar in recenter gevormde gasreuzen, zoals Jupiter en Saturnus, bindt het silicium zich aan het rijkelijk aanwezige zuurstof, waardoor zwaardere moleculen ontstaan die de diepte in zakken, waar ze niet waarneembaar zijn voor onze telescopen. (EE) (Image credit: NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor)
