Astronomisch Nieuws

Bruine dwerg heter dan de zon gevonden

Het object heeft een oppervlaktetemperatuur die 38% heter is dan onze moederster.

Artist impressie van een bruine dwerg
Deze artist impressie toont een bruine dwerg, een bal gas die niet zwaar genoeg is om een ster te zijn. Ondanks hun naam hebben bruine dwergen een oranje-rode kleur voor het menselijk oog. Credit: William Pendrill (CC BY)

Astronomen hebben onlangs een van de meest massieve bruine dwergen gevonden tot nu toe. Het object heeft een massa tussen 75 en 90 keer de massa van Jupiter en een temperatuur van 8000 Kelvin.

Ter vergelijking: het oppervlak van de Zon is slechts 5700 kelvin. Astronomen observeerden de gloeiende, supersized bruine dwerg in 2019 en 2020 met behulp van de Very Large Telescope van de ESO. Hun bevindingen werden op 14 augustus 2023 in Nature Astronomy gepubliceerd.

Bruine dwergen zitten in het ongemakkelijke gebied dat planeten van sterren scheidt. De objecten zijn groter dan gasreuzen als Jupiter maar kleiner dan kleine sterren. Omdat bruine dwergen niet de massa’s hebben die sterren nodig hebben om waterstof te verbranden voor hun kernfusie, worden de objecten soms mislukte sterren genoemd.

Het recente onderzoeksteam nam een meer respectvolle benadering en noemde het object (WD 0032-317B) een “bestraalde Jupiter-analoog”. De dwerg draait om een witte dwergster die 1406 lichtjaar van de Aarde is verwijderd. Het astronomische team stelt dat de bruine dwerg tot ongeveer een miljoen jaar geleden in een gasenvelop zat met zijn partner de witte dwerg.

De hoge temperatuur is iets om te waarderen omdat bruine dwergen over het algemeen de koelste, zwakste objecten in het Hertzsprung-Russell-diagram zijn. Dit diagram brengt de helderheden en effectieve temperaturen van sterren in kaart.

De dwerg draait in een geboden rotatie, dat wil zeggend at de hete zijde van 8000 °C altijd naar de witte dwerg is gericht. Deze heeft een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 37.000 Kelvin. De nachttemperatuur van de bruine dwerg is veel koeler dan de naar de ster gerichte zijde en bevindt zich rond de 2000 Kelvin.

Het vergelijken van bruine dwergen met hete Jupiters – gasreuzen die dicht om hun gastheersterren draaien, waardoor ze gloeiend heet zijn is niet nieuw. Het bleek geschikter dan eerder werd gerealiseerd in 2021, toen astronomen bewijs vonden van strepen en polaire stormen op bruine dwergen zoals die op Jupiter te zien zijn. Maar de dwergen kunnen ook koeler zijn dan het kookpunt van water; de koudste bekende bruine dwerg heeft een ijskoude temperatuur van -23 °C wat voor sommige astronomen aangeeft dat het helemaal geen bruien dwerg is maar een vrij zwevende exoplaneet.

Het vinden van meer bruine dwergen kan de diversiteit en aard van deze hete, massieve objecten verduidelijken. Een nieuw artikel op de preprintserver arXiv beschrijft een bruien dwerg met een verbazingwekkend snelle baan van slechts 2 uur. De dwerg werd opgemerkt door de Zwicky Transient Facility (ZTF) en heeft een massa van 80 keer die van Jupiter met een effectieve temperatuur van ongeveer 1700 Kelvin – vrij koel vergeleken met WD 0032-17B.

Vorige week publiceerde een ander team van astronomen een fascinerend filmpje van de baan van een exoplaneet. De exoplaneet kon worden afgebeeld omdat hij “op de grens van een planeet en een bruine dwerg” lag.

Misschien zullen astronomen in de toekomst dezelfde techniek toepassen op bruine dwergen om de systemen die de dwergen bezetten beter te begrijpen. Of astronomen zouden de Webb Space Telescope op deze bestraalde Jupiter-analogen kunnen richten zoals ze eerder hebben gedaan met zwakkere, verder weg gelegen koude dwergen dan WD 0032-317B.

Eerste publicatie: 15 augustus 2023
Bron: Gizmodo & anderen