Rekordvindar uppmätt på pytteliten stjärna

Vindar på nästan 650 meter per sekund, eller 2 340 kilometer i timmen, har uppmätts på den bruna dvärgstjärnan med det osmickrande namnet 2MASS J1047+21. Stjärnan befinner sig 33 ljusår från jorden, vilket gör den till vår närmaste bruna dvärg.

Det är forskare vid det amerikanska centret för astrofysik, det amerikanska astronomiska sällskapet, Harvard universitetet och Smithsonian institutet som gjort mätningarna och publicerat resultatet i tidskriften Science. Metoden forskarna använt är att observera radiovågor i kombination med infraröda utsläpp från stjärnan.

Peter K.G Williams vid det amerikanska centret för astrofysik ledde studien. Williams säger att även om bruna dvärgar faktiskt är täckta av moln, finns det inget sätt att vi kan se dem och på så sätt mäta vindhastigheter.

- Även om bruna dvärgar är helt täckta av moln, är de för långt borta för oss att plocka ut enskilda moln som vi gör på planeter i vårt solsystem, men vi kan fortfarande mäta hur lång tid det tar för en grupp moln att göra ett varv runt atmosfären; när molnen kommer in och ur synvinkel förändrar de planetens ljusstyrka, säger Williams i ett pressmeddelande. Detta varv beror på två saker: hur snabbt den bruna dvärgen snurrar och hur snabbt vinden blåser ovanpå det.

Det som behövs för att mäta hastigheten på vindarna är alltså dvärgens rotationshastighet och molnens rotationshastighet. De infraröda utsläppen berättar för forskarna vilken hastighet molnen har. Radiovågorna talar i sin tur om hastigheten i vilken den bruna dvärgen snurrar runt sin egen axel.

- Det visar sig att bland vissa bruna dvärgar är det möjligt att mäta denna snurrfrekvens genom att mäta radiovågor. Vi observerade en puls med radiovågor varje gång den bruna dvärgen roterade. Detta beror på att radiovågorna kommer från högenergipartiklar som är fångade i dess magnetfält, och dess magnetfält är rotat djupt i den bruna dvärgens inre - precis som Jorden - där det inte finns någon vind som kan påverka mätningen, förklarar Williams.

Genom att ta skillnaden mellan molnens varvtid och radiopulstiden från himlakroppen kunde forskarna bestämma vindhastigheten. Den här metoden skulle kunna appliceras på studier av exoplaneter i framtiden.

Olika typer av stjärnor

En så kallad brun dvärg är egentligen något av ett mellanting mellan stjärna och planet. Inte tillräckligt stor för att vara en stjärna, inte tillräckligt liten för att vara en planet. Bruna dvärgar är himlakroppar som aldrig samlat tillräckligt med material för att bli stjärnor. De är för små för att generera den värme som krävs för vätgasfusion. Bruna dvärgar hamnar storleksmässig mellan de minsta röda dvärgstjärnorna och massiva planeter som Jupiter. De har i stort sätt samma storlek som Jupiter, men för att betecknas som en brun dvärg måste de vara minst 13 gånger tyngre.

Här följer några fler exempel på olika stjärntyper:

• Gula dvärgstjärnor, till de gula dvärgstjärnorna hör bland annat vår egen sol. Det är stjärnor i sina bästa år som bränner väte i sin kärna. De är så kallade normalstjärnor och befinner sig på den så kallade huvudsekvensen av stjärnor i universum, en samling av de allra vanligaste typerna av stjärnor.
• Orangea dvärgstjärnor, dessa stjärnor är mindre, kallare och lever längre än gula dvärgar som vår sol. Liksom deras större motsvarigheter, de gula dvärgarna, är de huvudsakliga stjärnor som bränner väte i sina kärnor.
• Röda dvärgstjärnor, denna typ av stjärna är den minsta typen av huvudsekvensstjärna. Röda dvärgar är knappt tillräckligt heta för att upprätthålla de kärnfusionsreaktioner som krävs för att använda sitt vätebränsle. De är dock den vanligaste typen av stjärna på grund av deras anmärkningsvärt långa livslängd som överskrider universumets nuvarande ålder (13,8 miljarder år).
• Röda jättar, sent i en normalstjärnas liv (såsom solens) sker en process där ansamling av helium (från vätefusion) skapar en sammandragning av kärnan som höjer den inre temperaturen. Detta utlöser vätgasfusion i de yttre lagren av stjärnan, vilket får den att växa i storlek och ljusstyrka. På grund av större yta blir den också kallare, och därmed röd. Till sist skjuter de röda jättarna ut sina yttre lager som då bildar nebulosor. Kvar blir en vit dvärgstjärna. Detta är troligtvis vad som kommer hända med solen om ett par miljarder år.
• Svarta dvärgar, detta är vad som återstår när de vita dvärgarna svalnat. Det tar dock så lång tid för en vit dvärg att svalna att man inte tror en svart dvärg existerar ännu. Universum är för ungt.
• Röda superjättar, detta är universums största stjärnor och kallas ibland för röda hypergiganter. Den största stjärnan vi känner till heter UY Scuti och är 1708 gånger så stor som solen. Röda superjättar genomgår samma process som sina mindre kusiner, de röda jättarna, men de utvecklas från större stjärnor med en massa på mellan 10 och 40 solmassor. Vanligtvis ur så kallade blå jättar och Till sist exploderar röda superjättar i en supernova och lämnar efter sig en neutronstjärna eller svart hål. Betelgeuse i stjärntecknet Orion är ett exempel på en röd superjätte.

Källa: Owlaction