Een internationaal team van astronomen heeft met de NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope de eerste bruine dwergkandidaten buiten de Melkweg ontdekt in de sterrenhoop NGC 602. Stel je de rand voor van de Kleine Magelhaense Wolk, een satellietstelsel van onze Melkweg, ruwweg 200.000 lichtjaar van de aarde: hier ligt de jonge sterrenhoop NGC 602. De lokale omgeving van deze cluster lijkt op de omgeving van het vroege heelal, met lage concentraties van elementen zwaarder dan waterstof en helium. De aanwezigheid van donkere wolken van dicht stof en het feit dat de sterrenhoop rijk is aan geïoniseerd gas, duiden erop dat er stervorming plaatsvindt. Samen met het bijbehorende HII gebied N90, dat wolken van geïoniseerd atomair waterstof bevat, biedt deze sterrenhoop een waardevolle mogelijkheid om te onderzoeken hoe sterren zich kunnen vormen onder omstandigheden die dramatisch verschillen van die in de buurt van de zon.
Een internationaal team van astronomen, waaronder Peter Zeidler, Elena Sabbi, Elena Manjavacas en Antonella Nota, gebruikte Webb om NGC 602 te observeren en kandidaten te ontdekken voor de eerste jonge bruine dwergen buiten onze Melkweg. “Alleen dankzij de ongelooflijke gevoeligheid en resolutie in het juiste golflengtebereik zijn we in staat om deze objecten op zulke grote afstanden waar te nemen,” deelde hoofdauteur Peter Zeidler van AURA/STScI voor de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. “Dit is nog nooit eerder mogelijk geweest en zal ook in de nabije toekomst onmogelijk blijven met telescopen op de grond.” Bruine dwergen zijn de massievere neven van reuzengasplaneten (meestal variërend van ongeveer 13 tot 75 Jupitermassa's, en soms lager). Ze zweven vrij rond, wat betekent dat ze niet aan een ster gebonden zijn zoals exoplaneten. Sommige delen echter wel kenmerken van exoplaneten, zoals hun atmosferische samenstelling en stormpatronen.
“Tot nu toe kenden we ongeveer 3000 bruine dwergen, maar die leven allemaal in ons eigen sterrenstelsel,” voegde teamlid Elena Manjavacas van AURA/STScI voor de Europese ruimtevaartorganisatie toe. “Deze ontdekking laat zien hoe krachtig het is om zowel Hubble als Webb te gebruiken om jonge sterrenhopen te bestuderen”, aldus teamlid Antonella Nota, uitvoerend directeur van het International Space Science Institute in Zwitserland en voormalig Webb-projectwetenschapper voor ESA. “Hubble liet zien dat NGC602 zeer jonge sterren met een lage massa bevat, maar alleen met Webb kunnen we eindelijk de omvang en het belang van de vorming van substellaire massa in deze sterrenhoop zien. Hubble en Webb vormen een verbluffend krachtig telescoopduo!” “Bruine dwergen lijken zich op dezelfde manier te vormen als sterren, ze vangen alleen niet genoeg massa om een volwaardige ster te worden. Onze resultaten passen goed bij deze theorie,” merkte Peter op.
De gegevens van het team omvatten een nieuwe opname van NGC 602 met de Near-InfraRed Camera (NIRCam) van Webb. Op deze afbeelding zijn de clustersterren, de jonge stellaire objecten en de omringende gas- en stofruggen zichtbaar. Ook is een groot aantal achtergrondstelsels en andere sterren in de Kleine Magelhaense Wolk te zien. Deze waarnemingen zijn gedaan in april 2023. “Dit zijn de eerste reusachtige exoplaneetanalogen buiten de Melkweg,” voegt Elena toe. “We moeten klaar zijn voor baanbrekende ontdekkingen in deze nieuwe objecten!” Deze waarnemingen zijn gedaan als onderdeel van het JWST GO-programma#2662 (PI: P. Zeidler). De resultaten werden ook gepubliceerd in The Astrophysical Journal.
Webb is de grootste en krachtigste telescoop die ooit in de ruimte is gelanceerd. In het kader van een internationale samenwerkingsovereenkomst leverde ESA de lanceerdienst voor de telescoop met behulp van de Ariane 5 draagraket. In samenwerking met partners was ESA verantwoordelijk voor de ontwikkeling en kwalificatie van Ariane 5-aanpassingen voor de Webb-missie en voor de inkoop van de lanceerdienst door Arianespace. ESA leverde ook het werkpaard spectrograaf NIRSpec en 50% van het mid-infrarood instrument MIRI, dat is ontworpen en gebouwd door een consortium van nationaal gefinancierde Europese instituten (het MIRI European Consortium) in samenwerking met JPL en de Universiteit van Arizona. Webb is een internationaal samenwerkingsverband tussen NASA, ESA en het Canadese ruimteagentschap (CSA).
Bron: ESA
