Kilka dni temu pisząc o pierwszym zgodnym z teorią oszacowaniu masy jądra Jowisza próbowałem ostrożnie, w trakcie zajmującej dyskusji (w tym miejscu) przekonać nielichych oponentów do poglądu, że gwiazdy jako takie powstają wyłącznie w trakcie procesu kumulacji i grawitacyjnej zapaści gazu, bez udziału skalistych odłamków, tak charakterystycznych dla planet. Choć niestety nie miałem na swoje poparcie żadnych mocnych argumentów z tego prostego względu, że tak daleko moja wiedza nie sięga, byłem – i pozostaję dalej – po prostu mocno przekonany o prawdziwości takiego podejścia; w trudny (dla mnie) do wytłumaczenia sposób wydaje mi się to jedyną poprawną możliwością.

Choć opisywana poniżej praca naukowa nie dotyczy bezpośrednio rozstrzygnięcia, czy gwiazdy mogą czy też nie powstawać w procesie gromadzenia się odłamków skalnych, w pośredni sposób jak najbardziej przemawia za tym, że jednak tak nie jest. Pisałem już kilka pewnie razy o tzw. brązowych karłach, egzotycznej klasie obiektów kosmicznych, które znajdują się na teoretycznej skali gdzieś pomiędzy planetami a gwiazdami. Zbyt duże, by nazwać je planetami, zbyt jednak małe (co ważniejsze, o zbyt małej masie) by mogły stać się gwiazdami, obiekty te stanowią przedmiot wielu obserwacji i badań astrofizyków. Wygląda na to, że udało się rozstrzygnąć wreszcie jedną z wielu niejasnych kwestii, związanych brązowymi karłami – kwestii dotyczącej tego, jak wygląda mechanizm formowania się tychże obiektów.

Istniały dotąd dwie hipotezy odnośnie ewolucji brązowych karłów – pierwsza z nich, bardziej popularna, zakładała, iż brązowe karły powstają w ten sam sposób, jak “zwykłe” gwiazdy, czyli poczynając od gazowej chmury, “ścieśniającej” się coraz bardziej, poprzez gęsty obłok, przyciągający coraz więcej gazu z otoczenia, aż po ognistą kulę, w której ciśnienie i temperatury wystarczyły w końcu do zainicjowania procesów fuzji jądrowej; druga jednak nie wykluczała możliwości, że brązowe karły są bardziej spowinowacone z planetami, czyli na początku gromadzą się odłamki skalne i pył, tworząc skaliste jądro, wokół którego następnie gromadzi się gaz, tworząc “ponadmiarowego” gazowego olbrzyma. Nie istniały dotąd żadne mocne dowody na potwierdzenie lub sfalsyfikowanie jednej z obu teorii – jak się zdaje do teraz.

Astronomowie z Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA, Tajwan), pod kierownictwem niejakiego Ngoc Phan-Bao, obserwowali młodego brązowego karła o nazwie ISO-Oph 102 przy pomocy radioteleskopu Smithsonian’s Submilimeter Array (SMA) w Harvardzie. Obiekt ten, o masie ok. 60 mas Jowisza, mieści się w górnym zakresie skali, przewidzianym teoretycznie dla brązowych karłów (zakłada się, że brązowe karły to obiekty o masie od 15 do 75 mas Jowisza, jednocześnie uznając tą górną granicę za minimum, wymagane do zainicjowania fuzji jądrowej i tym samym narodzin gwiazdy), jednak posiada, ku zaskoczeniu skośnookich naukowców, bardzo intrygującą cechę – po raz pierwszy bowiem podczas obserwacji brązowego karła zaobserwowano strumienie cząsteczek tlenku węgla, wypływające w przeciwnych kierunkach z obiektu.

Nie będę ukrywał, że sam byłem zaskoczony tymi strumieniami, o których jeszcze nie słyszałem, jednak zgodnie z tym, co przeczytałem w informacji prasowej harvardzkiego uniwersytetu (gdzie pierwotnie ukazała się ta informacja), jest to zjawisko charakterystyczne dla młodych, tworzących się gwiazd. Dzieje się tak dlatego, że chmura gazowa, która może posiadać pewną rotację, wraz ze zmniejszaniem swej objętości w trakcie zapadania grawitacyjnego, zwiększa siłą rzeczy jeszcze bardziej prędkość rotacji (nieśmiertelny przykład łyżwiarza, który podczas wirowania na lodzie, kładąc ręce przy sobie, zwiększa prędkość obrotów). Stoi to jednak w sprzeczności z tym, co stać się powinno dalej – w końcu gwiazda musi dalej zbierać gaz z otoczenia, by uzbierać tyle masy, by wystarczyło na zainicjowanie fuzji. By ten dylemat rozwiązać, gwiazda “pozbywa” się części swego momentu obrotowego, wysyłając w przestrzeń, dwubiegunowo, strumienie cząsteczek.

Ta zapewne przynudnawa dygresja służyć ma w sumie tylko temu, by powiązać ze sobą fakt zaobserwowania strumieni cząsteczek w przypadku obiektu ISO-Oph 102 z procesem, jaki musiał do uformowania się tegoż doprowadzić. Skoro takie strumienie są charakterystyczne do młodych gwiazd, niedaleko stąd do konkluzji, że również wspomniany brązowy karzeł powstał w taki sam sposób. I na tym właśnie polega dokonanie tajwańskich astronomów – wykazali na przykładzie obserwacyjnym, że brązowy karzeł “zachowuje się” tak samo, jak młoda gwiazda, co jest dość mocnym argumentem na rzecz hipotezy o bliźniaczym podobieństwie gwiazd i brązowych karłów.

Wracając jeszcze na koniec do dyskusji wspomnianej na początku – to oczywiście nie dowód na to, że gwiazdy nie mogą powstawać ze skał, ale mimo wszystko pasuje idealnie to tego, czego bym się spodziewał. Jeśli jednak uważacie mimo wszystko, że gwiazdy mogą powstawać w procesie podobnym, jak planety, to przekonają mnie dopiero namiary do odpowiednich obserwacji lub prac naukowych, które w jakiś sposób to wyłuszczają!

Źródła:

Link 1

Link 2

Link 3

Link 4

Grafika: Grafika koncepcyjna, która przedstawia brązowego karła ISO-Oph 102

Źródło grafiki

Credit: David A. Aguilar (CfA)

Wpisy o podobnej tematyce:

• Planeta (może) bez macierzystej gwiazdy
• Pulsujący biały karzeł
• O supernowych, kwarkach i łyżeczkach
• Karły bez pyłu
• Bardzo ciężko i bardzo gorąco