De James Webb-ruimtetelescoop heeft in de verre sterrenhoop NGC 602 maar liefst 64 bruine dwergkandidaten ontdekt. Het is de eerste rijke populatie van deze ‘mislukte sterren’ buiten de Melkweg.
De James Webb-ruimtetelescoop heeft een bijzondere vondst gedaan in de Kleine Magelhaense Wolk: 64 kandidaat-bruine dwergen in de jonge sterrenhoop NGC 602. Het is de allereerste keer dat een rijke populatie van deze ‘mislukte sterren’ buiten ons eigen Melkwegstelsel is waargenomen. De ontdekking, tezamen met de Webb opnamen in 2024 gepubliceerd in The Astrophysical Journal, geeft astronomen een uniek inkijkje in hoe sterren en mogelijk planeten ontstonden in het vroege heelal, en wij graag aanhalen in dit ‘Ruimtefoto van de Week‘-artikel.
Webbs blik op NGC 602
NGC 602 is een jonge sterrenhoop in de Kleine Magelangense Wolk, een satellietsterrenstelsel van de Melkweg op ongeveer 200.000 lichtjaar van aarde. De omgeving daar is bijzonder: ze bevat zeer weinig elementen zwaarder dan waterstof en helium, net zoals het vroege heelal. Dat maakt de cluster tot een perfect natuurlijk laboratorium om stervormingsprocessen onder extreme omstandigheden te bestuderen.
De ontdekking van bruine dwergen
Een internationaal team onder leiding van astrofysicus Peter Zeidler gebruikte Webbs scherpe infrarood instrumenten om de sterrenhoop in detail te bestuderen. Ze waren op zoek naar de allerkleinste, zwakste objecten. De zoektocht leverde maar liefst 64 bruine dwergkandidaten op, met een massa tussen de 50 en 84 keer die van Jupiter. Bruine dwergen worden ook wel ‘mislukte sterren’ genoemd, omdat ze te weinig massa hebben om in hun kern waterstof te laten fuseren.
“Alleen met de ongelooflijke gevoeligheid en ruimtelijke resolutie van Webb is het mogelijk deze objecten op zulke grote afstanden te detecteren,” aldus Zeidler. Tot nu toe waren alle bekende bruine dwergen afkomstig uit slechts onze eigen Melkweg. Deze waarneming opent een nieuw hoofdstuk in de jacht op deze mysterieuze objecten.
De kracht van de studie zit hem niet alleen in de ontdekking, maar ook in de analyse van waar deze bruine dwergen zich precies bevinden. De ruimtelijke verdeling van de objecten blijkt namelijk veelzeggend.
Uit de analyse blijkt dat de kandidaat-bruine dwergen exact dezelfde ruimtelijke verdeling volgen als de gewone, jonge sterren in de cluster. Ze zijn geconcentreerd rond het centrum en volgen dezelfde stroomachtige structuren. De allerkleinste, nog ingebedde jonge sterren (YSO’s) bevinden zich daarentegen voornamelijk in de dichte stofruggen, waar nu actief sterren worden gevormd.
Deze colocatie is een sterke aanwijzing dat bruine dwergen en sterren gelijktijdig en via hetzelfde mechanisme zijn ontstaan: het samentrekken van een wolk van gas en stof. Het belangrijkste verschil is dat bruine dwergen simpelweg niet genoeg massa konden vergaren om het kernfusie-proces te starten.
Een blik uit het verleden
Het is niet de eerste keer dat NGC 602 in de schijnwerpers staat. Eerdere opnames van Hubble legden al de schittering van de hete, jonge sterren vast. De krachtige straling van deze sterren blaast een grote bel in de omringende nevel N90.
Een complete kijk
Door de waarnemingen van verschillende grote telescopen te combineren, ontstaat een nog completer beeld. Een samengestelde foto van NGC 602, gemaakt met data van Hubble, Chandra en Spitzer, laat zien wat er gebeurt als je optisch, röntgen- en infraroodlicht samenvoegt.
De ontdekking van de bruine dwergen in NGC 602 is dan ook meer dan een mooi plaatje. Het is een belangrijke stap in het ontrafelen van de mysteries van stervorming. “Onze resultaten passen perfect in de theorie dat de massaverdeling van objecten onder de waterstoffusiegrens simpelweg een voortzetting is van die van sterren,” aldus Zeidler. Met Webb kunnen we nu gaan begrijpen of de geboorte van sterren en planeten in het vroege heelal nu wel of niet verschilt van die in onze eigen kosmische achtertuin.
