Otkrivanje tajni svemirskog rođenja, posebno u kontekstu formacije smeđih patuljaka, predstavlja izazov koji intrigira astronome već dugi niz godina. Smeđi patuljci, nebeska tijela s masom manjom od desetine mase Sunca, nalaze se u neobičnom položaju unutar kozmičkog panteona. Naime, njihova veličina nije dostatna za pokretanje procesa nuklearne fuzije, što ih onemogućava da svijetle poput zvijezda. Do nedavno, pitanje je li njihov proces stvaranja sličan onome sunčevim zvijezdama bilo je predmetom rasprave i spekulacija unutar znanstvene zajednice.

Nova istraživanja, koja su usmjerena na proučavanje ranih faza formiranja smeđih patuljaka, pružila su značajne uvide u ovu tematiku. Međunarodni tim astrofizičara predvođen Dr. Basmah Riaz s Sveučilišne opservatorije u Münchenu, koristeći napredne kapacitete opservatorija ALMA u Čileu, uspio je zabilježiti izuzetno mladog smeđeg patuljka Ser-emb 16 u ranim stadijima njegovog formiranja. Ovo istraživanje, objavljeno u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, predstavlja značajan korak naprijed u razumijevanju procesa stvaranja ovih neobičnih kozmičkih tijela.

Zapažanja tima otkrila su impresivne strukture u obliku spirala i strujanja materije koje do sada nisu zabilježene u kontekstu formiranja smeđih patuljaka. Ove filamente, koji prekrivaju ogromne prostore veličine između 2,000 i 3,000 astronomskih jedinica, možemo usporediti s kozmičkim pupčanim vrpcama. One prenose materiju iz okoline prema mladom smeđem patuljku, hranjenjem koje omogućava njegov rast i razvoj. Osim toga, uočeni su i manji skupovi materije u neposrednoj blizini Ser-emb 16, koji bi mogli predstavljati sjeme iz kojeg bi se potencijalno mogli razviti novi smeđi patuljci.

Dr. Riaz i njezin tim ističu da ova zapažanja prvi put pokazuju utjecaj vanjskog okruženja na asimetrično akrecijsko masiranje preko hranilica na smeđe patuljke u nastajanju. Ovo otkriće ne samo da pruža dragocjene informacije o procesu formiranja smeđih patuljaka, već također doprinosi dubljem razumijevanju dinamike ranih faza kozmičkog stvaranja općenito. Takvi uvidi ključni su za shvaćanje šire slike o evoluciji svemira i mehanizmima koji upravljaju formiranjem raznovrsnih astronomska tijela.

Razmatranje kolapsirajućih grudica ili magnetskih jezgara u formaciji smeđih patuljaka
Spiralne strukture i struje, koje su identificirane u procesu formiranja smeđih patuljaka, igraju ključnu ulogu u razumijevanju ovog kompleksnog fenomena. Kroz simulacije različitih scenarija, istraživači su uspjeli usporediti teorijske modele s podacima dobivenim promatranjem opservatorija ALMA. Jedno od mogućih objašnjenja za uočene velike strukture jest sudar kolapsirajućih grudica unutar regije gdje nastaju zvijezde. Da bi do takvih sudara došlo, oni bi se morali dogoditi barem jednom tijekom životnog vijeka jezgara u kojima se formiraju zvijezde. „Našim novim numeričkim simulacijama dokazali smo da sudari iniciraju kolaps čak i malih grudica, čime započinje formiranje smeđih patuljaka. Spirale i struje različitih veličina i oblika nastaju zbog sudara koji se događaju bočno, a ne direktno", objašnjava suautor studije, Dr. Dimitris Stamatellos sa Sveučilišta u Central Lancashireu u Engleskoj. Ako je ovaj model točan, implicira da je proces formiranja smeđih patuljaka dinamičan, sličan onom sunčevim zvijezdama, gdje su kaotične interakcije u okruženju gdje nastaju zvijezde uobičajene od rane dobi.

U drugom scenariju, simulacije su pokazale da zapažene strukture odgovaraju velikom (pseudo)-disku oko izuzetno mladog smeđeg patuljka, gdje je (pseudo)-disk iskrivljen rotacijom jezgre smeđeg patuljka u prisutnosti snažnog magnetskog polja. Ako je ovaj model točan, to bi značilo da magnetsko polje igra važnu ulogu u procesu formiranja smeđih patuljaka.

„Naša zapažanja pomoću ALMA-e pružaju jedinstven uvid u rane faze formiranja smeđih patuljaka", ističe Dr. Riaz. Usporedba zapažanja s modelima podupire scenarij gravitacijskog pada koji može objasniti asimetričnu akreciju mase vidljivu u obliku spirala i struja, slično onome što se vidi oko zvijezda koje se formiraju. „Posljedično, Ser-emb 16 predstavlja jedinstven slučaj smeđeg patuljka uhvaćenog u procesu formiranja na način sličan zvijezdama“, objašnjava profesor Masahiro Machida s Kyushu Sveučilišta u Japanu, također suautor studije.

Ovi nalazi ne samo da proširuju naše razumijevanje formacije smeđih patuljaka, već i pružaju nova saznanja o ulozi koju gravitacijske interakcije i magnetska polja igraju u kozmičkim procesima stvaranja. Time se otvaraju nova područja istraživanja koja bi mogla doprinijeti boljem shvaćanju kompleksnosti svemira i mehanizama koji upravljaju nastankom različitih astronomska tijela.

Izvor: Ludwig-Maximilians-Universität München