Mléčná dráha může obsahovat 100 miliard hnědých trpaslíků

Naše Galaxie může obsahovat až 100 miliard hnědých trpaslíků. Vyplývá to z nového výzkumu mezinárodního týmu astronomů, jehož vedoucími byli Koraljka Muzic z University of Lisbon a Aleks Scholz z University of St Andrews. Ve čtvrtek 6. července 2017 představil Aleks Scholz na celostátním setkání astronomů na University of Hull jejich závěry o průzkumu hustých hvězdokup, v nichž jsou hnědí trpaslíci velmi hojně zastoupeni.

Hnědí trpaslíci jsou objekty střední hmotnosti v rozmezí mezi planetami a hvězdami, s hmotnostmi příliš nízkými k udržení stabilní jaderné fúze vodíku v jejich nitrech, což je v rozporu například v porovnání s hvězdami typu Slunce. Po počátečním objevu hnědých trpaslíků v roce 1995 si vědci rychle uvědomili, že se jedná o přirozený vedlejší produkt procesu, který především vede ke vzniku hvězd a planet.

Všechny z tisíců doposud objevených hnědých trpaslíků se nacházejí relativně blízko Slunce, převážná většina z nich ve vzdálenosti do 1500 světelných roků, a to především proto, že se jedná o objekty velmi slabé, a tudíž obtížně pozorovatelné. Většina z objevených hnědých trpaslíků se nachází v blízkých oblastech vzniku hvězd, které jsou všechny docela malé a převládá u nich nízká hustota stálic.

V roce 2006 zahájil tým astronomů nové hledání hnědých trpaslíků na základě pozorování pěti blízkých regionů, kde vznikají hvězdy. Jedním z nich je průzkum nazvaný Substellar Objects in Nearby Young Clusters (SONYC) zahrnující například hvězdokupu NGC 1333, která se nachází v souhvězdí Persea a od Země ji dělí vzdálenost 1000 světelných roků. Tato oblast obsahuje zhruba polovinu hnědých trpaslíků a zbývající množství představují hvězdy – překvapující je vyšší zastoupení hnědých trpaslíků, než se doposud předpokládalo.

Ke stanovení, zda NGC 1333 byla v tomto směru výjimečná, astronomové v roce 2016 obrátili pozornost k další vzdálenější hvězdokupě s názvem RCW 38 v souhvězdí plachet (Vela). Ta se vyznačuje vysokou hustotou hmotnějších hvězd a velmi odlišnými podmínkami v porovnání s ostatními hvězdokupami.

Hvězdokupa RCW 38 je od Země vzdálena 5500 světelných roků, což znamená, že hnědí trpaslíci jsou nejen slabí, ale i obtížně odlišitelní od přítomných jasných hvězd. K pořízení zřetelného snímku použili Aleks Scholz, Koraljka Muzic a jejich spolupracovníci adaptivní optickou kameru NACO na dalekohledu VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře ESO (European Southern Observatory). Celková doba pozorování trvala 3 hodiny. Výsledky pak zkombinovali s dřívějšími pozorováními.

Astronomové přesně zjistili, jak velké množství hnědých trpaslíků se nachází ve hvězdokupě RCW 38 a dospěli k obdobnému závěru: zhruba polovinu objektů představují hnědí trpaslíci a zbytek připadá na hvězdy – a uvědomili si, že prostředí, kde vznikají hvězdy, ať už jsou jakkoliv hmotné, má jen malý vliv na to, jak vznikají hnědí trpaslíci.

Aleks Scholz říká: „Objevili jsme velké množství hnědých trpaslíků v pozorovaných hvězdokupách. Ať už se jednalo o jakékoliv hvězdokupy, hnědí trpaslíci v nich byli opravdu běžní. Zdá se, že vznikají ve hvězdokupách společně s hvězdami. Náš výzkum naznačuje, že se hnědí trpaslíci vyskytují ve značném množství.“

Na základě průzkumu SONYC Aleks Scholz a hlavní vedoucí týmu Koraljka Muzic odhadují, že naše Galaxie – Mléčná dráha – obsahuje nejméně 25 až 100 miliard hnědých trpaslíků. Jsou mezi nimi rovněž mnohem menší a slabší hnědí trpaslíci, takže jejich počet může být značně podhodnocen. Průzkum potvrdil, že tyto slabé objekty jsou všudypřítomné.

Zdroj: https://phys.org/news/2017-07-milky-billion-brown-dwarfs.html

autor: František Martinek