เครดิตรูปภาพ: UofM
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนได้รวบรวมหลักฐานว่าดาวแคระน้ำตาลมีชีวิตที่คล้ายกันมากในช่วงแรกที่ดวงอาทิตย์ของเราผ่านเมื่อมันก่อตัวครั้งแรก พวกเขาพบว่าดาวแคระน้ำตาลส่วนใหญ่มีดิสก์อายุหนึ่งล้านปีซึ่งคล้ายกับดาวอายุน้อยในวัยเดียวกันมาก การสำรวจอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าพวกมันสะสมวัสดุจากดิสก์ในแบบเดียวกับที่ดาวทำเช่นกัน
ในวงกลมจักรวาลดาวแคระน้ำตาลเป็นอะไรที่ล้มเหลว ใหญ่เกินกว่าที่จะพิจารณาว่าเป็นดาวเคราะห์ที่แท้จริง แต่มีขนาดไม่ใหญ่พอที่จะเป็นดาวได้จริง ๆ แล้วบางครั้งเรียกว่าดาวฤกษ์ที่ล้มเหลว แต่พวกมันก่อตัวขึ้นจริง ๆ เมื่อดาวทำจากการยุบของเมฆก๊าซหรือต้นกำเนิดของพวกมันแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ชุดสิ่งพิมพ์ของนักดาราศาสตร์มหาวิทยาลัย Ray Jayawardhana และผู้ทำงานร่วมกันรวมทั้งกระดาษในวารสาร Science ฉบับวันที่ 16 มกราคมเสนอหลักฐานว่าดาวแคระน้ำตาลและดาวคล้ายดวงอาทิตย์เกิดในลักษณะเดียวกัน “ อย่างน้อยพวกมันก็มีอินฟาเรดที่คล้ายกันมากซึ่งอาจหมายความว่าพวกมันมีต้นกำเนิดที่คล้ายกันมากด้วย
ดาวก่อตัวในเมฆก๊าซและฝุ่นเย็นในอวกาศระหว่างดวงดาว กอหนาแน่นในกลุ่มเมฆเหล่านี้หดตัวภายใต้แรงโน้มถ่วงของตัวเองหมุนตัวในกระบวนการและรวบรวมวัสดุจากสภาพแวดล้อมเข้าสู่ดิสก์ ในที่สุดหากโปรโตสตาร์ที่เพิ่มขึ้นมีมวลมากพอแกนกลางของมันก็จะร้อนและหนาแน่นพอที่จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นและดาวดวงใหม่ก็เริ่มเปล่งประกาย นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าดาวแคระน้ำตาลก่อตัวในลักษณะเดียวกัน แต่ไม่ได้รวมมวลมากพอที่จะจุดชนวนการรวมไฮโดรเจนและการคำนวณแสดงให้เห็นว่าอย่างน้อยก็เป็นไปได้ในทางทฤษฎีสำหรับวัตถุที่มีมวลต่ำกว่าดาวแคระน้ำตาล
แต่นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ เสนอว่าดาวแคระน้ำตาลนั้นถูกไล่ออกจากลูกครอกตัวเอก ในสถานการณ์นี้ดาวแคระน้ำตาลเกิดในระบบดาวหลายดวงและแข่งขันกับพี่น้องของพวกเขาเพื่อสสารจากเมฆนาตาล ในระบบดังกล่าววัตถุที่เติบโตช้าที่สุดอาจถูกขับออกมาก่อนที่มันจะรวบรวมวัสดุเพียงพอที่จะกลายเป็นดาวได้
วิธีหนึ่งที่จะแยกแยะความเป็นไปได้ทั้งสองอย่างคือการศึกษาดิสก์ฝุ่นและก๊าซรอบดาวแคระน้ำตาลอายุน้อย หากดาวแคระน้ำตาลก่อตัวเหมือนดาวฤกษ์พวกมันน่าจะมีดิสก์สะสมมวลสารที่มีอายุยาวนานเช่นเดียวกับที่พบรอบดาวฤกษ์อายุน้อย แต่ถ้าพวกเขาถูกผลักออกจากระบบดาวหลายดวงดิสก์ของพวกเขาควรถูกลบล้างด้วยปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงที่นำไปสู่การดีดออก
Jayawardhana และเพื่อนร่วมงานค้นหาดิสก์ฝุ่นรอบดาวแคระน้ำตาลอายุน้อยโดยสังเกตการณ์การปล่อยรังสีอินฟราเรดด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) 8 เมตรของหอดูดาวยุโรปใต้ในชิลีและกล้องโทรทรรศน์ Keck I ระยะ 10 เมตรในฮาวาย เนื่องจากอนุภาคฝุ่นในดิสก์ดูดซับแสงและแผ่พลังงานอีกครั้งที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดดาวแคระน้ำตาลที่มีดิสก์จะเปล่งแสงอินฟราเรดมากกว่าหนึ่งโดยไม่มีดิสก์
“ เราพบว่าดาวแคระน้ำตาลส่วนใหญ่ล้อมรอบด้วยดิสก์ฝุ่นเมื่ออายุล้านปีหรือมากกว่านั้น” เจย์วาร์ดฮานากล่าว “ นั่นคล้ายกับดาวอายุน้อยในวัยเดียวกัน” แม้ว่ามันจะเป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดขนาดของดิสก์โดยตรง แต่การมีอยู่รอบดาวแคระน้ำตาลบางตัวที่มีอายุถึง 10 ล้านปีแสดงให้เห็นว่าพวกมันไม่ได้อยู่ในวัยเด็ก
การสำรวจด้วยสเปกโทรสโกปีอื่น ๆ โดยใช้กล้องโทรทรรศน์แมกเจลแลนยาว 6.5 เมตรคู่ในชิลี (ซึ่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนเป็นสถาบันพันธมิตร) และกล้องโทรทรรศน์เคค I แสดงให้เห็นว่าดาวแคระน้ำตาลยังมีวัสดุจากดิสก์โดยรอบเหมือนกับดาวฤกษ์ ที่ช้าลง “ เราตรวจจับสัญญาณการบอกเล่าของก๊าซที่ไหลออกมาจากขอบด้านในของแผ่นดิสก์ไปยังดาวแคระน้ำตาลที่ความเร็วมากกว่าร้อยกิโลเมตรต่อวินาที” ชัยวาร์ดฮานากล่าว ในกรณีที่น่าสนใจอย่างหนึ่งนักดาราศาสตร์มีหลักฐานมากมายเกี่ยวกับวัตถุที่พ่นออกมาจากขั้วของดาวแคระน้ำตาล เครื่องบินไอพ่นดังกล่าวเคยเห็นในดาวอายุน้อย แต่มีอายุไม่มากจนกระทั่งในดาวแคระน้ำตาล “ หากได้รับการยืนยันการมีไอพ่นจะช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับกรณีของดาวแคระน้ำตาลและดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่คล้ายกันอย่างน่าทึ่ง” Jayawardhana ผู้ร่วมงานของเรา ได้แก่ Subhanjoy Mohanty (มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน , Berkeley), David Barrado y Navascues (ห้องปฏิบัติการดาราศาสตร์ฟิสิกส์อวกาศและฟิสิกส์พื้นฐานในมาดริด, สเปน), David Ardila (มหาวิทยาลัย Johns Hopkins), Beate Stelzer (หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งปาแลร์โมในอิตาลี) และ Karl Haisch, Jr. และ Diane Paulson (ทั้งที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน)
“ ฉันจะไม่บอกว่าเรื่องราวได้รับการลงนามผนึกและส่งมอบ” Jayawardhana กล่าว“ แต่ความสำคัญยิ่งของหลักฐานนั้นเอนไปทางทิศทางของสิ่งเหล่านี้มากเช่นเดียวกับดวงดาว” และหลักฐานที่ยังไม่ได้เปิดเผยนำไปสู่โอกาสที่ยั่วเย้ามากขึ้น “ ตอนนี้เรารู้ว่าดาวแคระน้ำตาลอายุน้อยจำนวนมากถูกล้อมรอบด้วยดิสก์” เขากล่าว“ ฉันไม่สามารถช่วยได้ แต่สงสัยว่าดาวหางและดาวเคราะห์น้อยหรือไม่ถ้าดาวเคราะห์ขนาดเล็กไม่สามารถก่อตัวในดิสก์เหล่านี้ได้”
งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนเป็นหลักโดยได้รับทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าวจาก University of Michigan
