Bij hun zoektocht naar de kleinst mogelijke objecten die zich op ster-achtige wijze kunnen vormen hebben astronomen met behulp van de Webb-ruimtetelescoop een nieuwe recordhouder opgespoord: een bruine dwerg die maar drie tot vier keer zo zwaar is als de planeet Jupiter (Astronomical Journal). Bruine dwergen zijn objecten die het midden houden tussen sterren en planeten. Ze ontstaan als sterren, wat wil zeggen dat ze een dichtheid bereiken die groot genoeg is om onder invloed van hun eigen zwaartekracht ineen te storten. Maar ze worden nooit dicht en heet genoeg om waterstof te fuseren en echte sterren te worden.
Bij hun ontdekking van de nieuwe, zeer lichte bruine dwerg hebben Kevin Luhman (Pennsylvania State University, VS) en zijn collega Catarina Alves de Oliveira (European Space Agency), ervoor gekozen om de Webb-ruimtetelescoop op IC 348 te richten – een sterrenhoop op ongeveer duizend lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Perseus. Met een leeftijd van ongeveer vijf miljoen jaar is deze sterrenhoop heel jong.
Bij gevolg zouden daarin aanwezige bruine dwergen nog betrekkelijk helder moeten zijn in het infrarood, vanwege de hitte die ze tijdens hun vorming hebben opgedaan. De beide astronomen hebben om te beginnen het hart van de cluster in beeld gebracht met Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) om mogelijke bruine dwergen te identificeren aan de hand van hun helderheid en kleur.
De meest veelbelovende objecten werden vervolgens bekeken met de NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) van Webb. Deze aanpak resulteerde in de ontdekking van drie intrigerende objecten van drie tot acht Jupitermassa’s en oppervlaktetemperaturen variërend van 830 tot 1.500 graden Celsius. De massa van de kleinste van de drie lijkt slechts drie tot vier keer zo groot te zijn als die van de reuzenplaneet Jupiter.
Het ontstaan van zo’n kleine bruine dwerg laat zich niet gemakkelijk verklaren.
Een zware en dichte gaswolk heeft genoeg zwaartekracht om in elkaar te storten tot een volwaardige ster.
Maar een kleine wolk trekt niet gemakkelijk samen tot een bruine dwerg, zeker niet tot een bruine dwerg die niet veel zwaarder is dan een reuzenplaneet. Omdat het opgespoorde object ruim binnen het massabereik van reuzenplaneten valt, doemt wel de vraag op of het inderdaad een bruine dwerg is, of dat het eigenlijk een planeet is die uit zijn planetenstelsel is verstoten.
Hoewel de astronomen dit laatste niet kunnen uitsluiten, achten ze het veel waarschijnlijker dat het om een bruine dwerg gaat. Een uitgestoten reuzenplaneet is onwaarschijnlijk, omdat zulke planeten vrij schaars zijn.
Bovendien zijn de meeste sterren in IC 348 lichte sterren die niet in staat zijn om zulke zware planeten te produceren. En omdat de sterrenhoop nog maar vijf miljoen jaar oud is, is er waarschijnlijk nog niet genoeg tijd geweest om reuzenplaneten te vormen en deze vervolgens uit hun stelsels te verstoten. (EE) (Image Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Kevin Luhman (PSU), Catarina Alves de Oliveira (ESA)
