De James Webb-ruimtetelescoop heeft op ongeveer duizend lichtjaar afstand van de aarde de drie kleinste bruine dwergen ooit gezien. Het is onduidelijk hoe deze objecten zijn ontstaan – en of het echt om sterren gaat, of stiekem toch om planeten.
De grens tussen wat een ster is en wat een planeet is, is vaag. Nieuwe vondsten van de James Webb-ruimtetelescoop maken de grens nu mogelijk nog wat vager. De telescoop heeft de drie kleinste sterren ooit waargenomen. De objecten zijn mogelijk bruine dwergen, die ook wel bekendstaan als mislukte sterren, maar ze lijken qua grootte meer op reuzenplaneten.
Planeet of ster
Astronoom Kevin Luhman van de Pennsylvania-staatsuniversiteit in de Verenigde Staten en zijn collega’s zagen deze drie hemellichamen in een stervormingscluster genaamd IC 348, op ongeveer duizend lichtjaar afstand. Het kleinste object heeft een geschatte massa van drie tot vier keer de massa van Jupiter. Dat is kleiner dan elke andere ster die ooit is waargenomen.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Hoewel ze geen energie maken met kernfusie, worden bruine dwergen vaak beschouwd als sterren in plaats van planeten. Dat komt door de manier waarop ze ontstaan. Planeten ontstaan uit schijven van puin rond jonge sterren. Bruine dwergen en gewone sterren ontstaan wanneer gaswolken onder hun eigen zwaartekracht instorten.
Gezien hun kleine afmetingen is het mogelijk dat deze nieuw ontdekte objecten vrij zwevende weesplaneten zijn, en geen sterren. Maar hun omgeving in IC 348 maakt dat onwaarschijnlijk.
‘In theorie is het mogelijk dat planeten uit hun sterrensysteem worden geworpen. We denken vrijwel zeker dat dat soms gebeurt’, zegt Luhman. ‘Maar het cluster waar we naar kijken, is vrij jong. Hij is slechts zo’n vijf miljoen jaar oud. Daardoor lijkt het onwaarschijnlijk dat er genoeg tijd is geweest voor reuzenplaneten om zich te vormen en vervolgens uit hun sterrensysteem te slingeren.’
Aan de andere kant is ook moeilijk om de objecten af te schrijven als bruine dwergen. Ze lijken namelijk niet zwaar genoeg om onder hun eigen zwaartekracht te zijn ingestort.
Koolwaterstof
De onderzoekers vonden ook wat vreemds in de atmosferen van twee van de drie objecten. Ze zagen moleculen van een complexe koolwaterstof die nog nooit buiten ons eigen zonnestelsel is waargenomen.
Theoretische modellen van de atmosferen van bruine dwergen voorspellen wel koolwaterstoffen, maar het gaat dan meestal om methaan. Dat is een relatief eenvoudig molecuul. Deze ongeïdentificeerde moleculen zijn een stuk complexer.
‘Het is een heel groot mysterie. Het is vrij zeldzaam dat we zo’n molecuulsoort tegenkomen, maar het is daar in overvloed’, zegt Luhman. ‘Het is onduidelijk waarom het er is, of hoe het zich vormt.’
Volgens Luhman moeten we meer van deze objecten zoeken. Dat is de beste manier om te achterhalen hoe koolwaterstoffen in deze objecten terechtkomen. Als we meer van deze grensobjecten zien, kunnen we ze ook met elkaar vergelijken en achterhalen of het nou planeten of sterren zijn.
