Nieuw onderzoek bewijst dat bruine dwergen veel zwaarder kunnen zijn dan voor mogelijk werd gehouden.

Voordat een ster kan gaan stralen, moet er eerst in het binnenste van de ster waterstoffusie op gang worden gebracht. En dat kan alleen als de ster voldoende massa heeft. Wanneer een wanna be-ster onvoldoende massa heeft, zal er geen fusie op gang komen en koelt het object af. In dat geval spreken we van een mislukte ster, oftewel een bruine dwerg.

De grens
Al jaren vragen onderzoekers zich af waar nu precies de grens tussen een bruine dwerg en ster ligt. “Een beter begrip van de grens die sterren van de bruine dwergen scheidt, geeft ons meer inzicht in hoe beiden ontstaan en evolueren en in de vraag of ze nu wel of niet leefbare planeten kunnen herbergen,” legt onderzoeker Serge Dieterich uit.

Een artistieke impressie van het Epsilon Indi-systeem dat bestaat uit twee bruine dwergen en een ster. Afbeelding: Carnegie Institution for Science, DTM, Roberto Molar Candanosa / Sergio B. Dieterich.

0,07 zonsmassa’s
De laatste studies naar de grens die sterren van bruine dwergen scheidt, suggereren dat deze ligt op zo’n 70 keer de massa van Jupiter – oftewel 7% van de massa van onze zon. Alle protosterren die zwaarder zijn dan die 0,07 zonsmassa’s zullen ook echt sterren worden. Maar de wanna be-sterren die lichter zijn, zijn gedoemd om bruine dwergen te worden.

De studie van Dieterich en collega’s schetst een ander beeld. De onderzoekers bestudeerden twee bruine dwergen – Epsilon Indi B en Epsilon Indi C – die deel uitmaken van een systeem waarin we ook een ster vinden (Epsilon Indi A). Dieterich en collega’s stelden de massa van de bruine dwergen vast en ontdekten dat deze respectievelijk 75 en 70 keer groter zijn dan Jupiter. Het zou betekenen dat zowel Epsilon Indi B als Epsilon Indi C op basis van hun massa tot de sterren gerekend kunnen worden, terwijl observaties overduidelijk aantonen dat het om mislukte exemplaren gaat. “Onze resultaten betekenen dat de bestaande modellen herzien moeten worden,” aldus Dieterich. “Wij hebben aangetoond dat de zwaarste bruine dwergen en de lichtste sterren qua massa niet veel van elkaar verschillen. Maar ondanks dat ziet hun leven er heel anders uit: de één wordt zwakker en koeler, terwijl de andere miljarden jaren straalt.”