Koudste bruine dwerg ooit ontdekt in onze achtertuin

Astronomen hebben met behulp van de NASA-ruimtetelescopen WISE en Spitzer de koudste bruine dwerg ooit ontdekt. De bruine dwerg is wat temperatuur betreft vergelijkbaar met onze eigen Noordpool en naar astronomische normen ligt hij in onze achtertuin.
Een voorstelling van WISE J085510.83-071442.5.

Uit beelden van de ruimtetelescopen blijkt dat de bruine dwerg zich op ongeveer 7,2 lichtjaar afstand bevindt. Daarmee is hij het stelsel dat op drie na het dichtst bij de zon staat. Het dichtstbijzijnde stelsel, Alpha Centauri, staat zo'n 4 lichtjaar ver. 

“Het is erg opwindend om een nieuwe buurman van ons zonnestelsel te ontdekken, die zich zo dichtbij bevindt,” zei astronoom Kevin Luhman van Pennsylvania State University op de site van de NASA. “En gezien zijn extreme temperatuur zou hij ons veel moeten vertellen over de atmosfeer van planeten, die vaak vergelijkbare lage temperaturen hebben.”

Bruine dwergen starten hun leven zoals sterren, als een instortende bal van gas, maar ze hebben niet genoeg massa om kernfusie op gang te brengen en licht te produceren. De pas ontdekte koudste bruine dwerg kreeg de weinig poëtische naam WISE J085510.83-071442.5. Hij heeft een temperatuur tussen min 48 tot min 13 graden Celsius. De vorige recordhouders voor de koudste bruine dwerg, die ook ontdekt werden door WISE en Spitzer, waren zowat op kamertemperatuur.

Infrarood

De ruimtetelescoop WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) was in staat om het ongewone voorwerp te ontdekken omdat hij de hele hemel tweemaal afgespeurd heeft in het infrarode licht, waarbij sommige gebieden drie keer bekeken werden. Koele objecten zoals bruine dwergen zijn vaak onzichtbaar voor zichtbaarlicht-telescopen, maar hun thermische gloed, hoe zwak ook, valt op in infrarood.

“Dit object leek heel snel te bewegen, zo gaven de gegevens van WISE aan. Dat vertelde ons dat dit iets bijzonders was.” Want hoe dichterbij een hemelobject is, hoe sterker het lijkt te bewegen op de beelden.Dat is ook zo bij bijvoorbeeld vliegtuigen: een laag vliegend toestel lijkt sneller over een waarnemer te vliegen dan een vliegtuig hoog in de lucht.

Om het bestaan van de bruine dwerg te bevestigen, doken onderzoekers in beelden gemaakt door de ruimtetelescoop Spitzer en de Gemini South-telescoop in Chili. De infraroodbeelden van Spitzer hielpen om de ijzige temperaturen van de bruine dwerg te bepalen en de gecombineerde waarnemingen van WISE en Spitzer, genomen van verschillende posities rond de zon, maakten het mogelijk de afstand te meten door het parallax-effect.

Minst Massief

WISE J085510.83-071442.5 heeft een massa die ongeveer drie tot tien keer groter is dan Jupiter. Met zo’n kleine massa zou het in theorie ook een gasreus kunnen zijn die uit zijn systeem is gestoten. Maar omdat bruine dwergen vaker voorkomen, gaan onderzoekers ervan uit dat het om een bruine dwerg gaat. Als dat inderdaad het geval is, is het één van de minst massieve bruine dwergen die we kennen.

Luhman ontdekte eerder in de gegevens van WISE al twee veel warmere bruine dwergen (WISE 1049-5319), op een afstand van 6,5 lichtjaar van de zon. Daarmee is dat systeem het op twee na dichtste bij de zon. Zijn zoektocht naar snel bewegende objecten in de gegevens heeft ook aangetoond dat de buitenste regionen van het zonnestelsel waarschijnlijk geen grote, onontdekte planeet herbergt, zoals sommige astronomen veronderstelden. Die planeet wordt "Planeet X" of "Nemesis" genoemd.

“Het is opmerkelijk dat we zelfs nadat we het heelal vele decennia bestudeerd hebben, nog steeds geen compleet overzicht hebben van de dichtstbijzijnde buren van de zon,” zei Michael Werner, die verbonden is aan het Spitzer-project in het Jet Propulsion Laboratory van de NASA in Pasadena. “Dit opwindende nieuwe resultaat toont de kracht van het verkennen van de ruimte met nieuwe gereedschappen zoals de infrarode ogen van WISE en Spitzer.”

De naaste buren van de zon (met het jaar van ontdekking)