Astronomer som använder SOAR-teleskopet vid Cerro Tololo Inter-American Observatory rapporterar upptäckten av en spektakulär utsträckt jet från en ung brun dvärg. Med massorna för låga för att upprätthålla vätefusion i deras inre, bruna dvärgar upptar massintervallet mellan stjärnor och jätteplaneter. Medan unga stjärnor vanligtvis skjuter upp jetplan som sträcker sig över ett ljusår eller mer, detta är den första jetstrålen med liknande omfattning som upptäckts från en brun dvärg. Resultatet ger ny insikt i hur substellära objekt bildas.

Inneboende svag, bruna dvärgar har varit mer svårfångade och svåra att studera än stjärnor. Även om de ofta framställs som exotiska varelser som ett resultat, bruna dvärgar är faktiskt mycket fler i vår galax än stjärnor som solen.

Upptäckten, godkänd för publicering i Astrofysisk tidskrift , stödjer den framväxande bilden som bruna dvärgar bildar på samma sätt som stjärnor.

Bilden visar jetplanet, HH 1165, lanserad av den bruna dvärgen Mayrit 1701117 i den yttre periferin av den 3 miljoner år gamla sigma Ori-klustret. Spåras av utsläpp från enskilt joniserat svavel, som ser grönt ut på bilden, strålen sträcker sig 0,7 ljusår (motsvarande 0,2 parsecs) nordväst om den bruna dvärgen. Emissionsknutarna längs strålen avslöjar att massförlusten är tidsvariabel, troligen ett resultat av episodisk ansamling på den bruna dvärgen. Den röda nebulositeten sydost om den bruna dvärgen är en reflektionsnebulosa som spårar utflödeskaviteten i motstrålens riktning.

Även om utflöden tidigare har upptäckts från unga bruna dvärgar, de tidigare upptäckterna var av "mikrojets" 10 gånger mindre i omfattning. "Vårt resultat visar att bruna dvärgar kan skjuta upp parsec-skala jetstrålar liknande de från unga stjärnor, " förklarar Basmah Riaz, som ledde studien.

Bilden, taget med SOAR-teleskopet med SOAR Adaptive Optics Module, erhölls på flera timmars integrationstid. Som beskrivits av medförfattaren Cesar Briceno:"Vi kunde se det överraskande utökade jetutsläppet efter de första 30 minuterna av integration. Det var ett riktigt 'Wow'-ögonblick!"

För en tid, astronomer har misstänkt att bruna dvärgar bildas ungefär som stjärnor. Som stjärnor, Bruna dvärgar är kända för att vara omgivna av skivor vid födseln och för att bygga upp sina massor genom ansamling från molekylära molnkärnor. Den nuvarande upptäckten går ett steg längre och visar att, som stjärnor, bruna dvärgar skjuter upp kraftfulla jetstrålar och att de bygger upp sin massa genom en ostadig, episodiska processer.

"HH 1165-jetplanen visar alla välbekanta kännetecken för utflöden från stjärnor:emissionsknutar, en hålighet med reflektionsnebulositet, och bogstötar i ändarna av flödet. Den markerar alla rutor ganska övertygande, " kommenterade medförfattaren Emma Whelan.

Även om det kan verka kontraintuitivt att massförlust (i en jetstråle) är en integrerad del av hur ett objekt växer eller får massa, denna situation kan uppstå på grund av överdriven rörelsemängd. När spinnande skridskoåkare drar i sina armar, de snurrar snabbare som ett resultat av bevarande av rörelsemängd. Liknande, när den är stor, långsamt roterande molekylära molnkärnor kollapsar, de kan snurra upp för snabbt för att klämma ner till de mycket mindre storlekarna av stjärnor.

Riaz spekulerar att "Molekylära molnkärnor har mycket mer rörelsemängd än vad stjärnor eller bruna dvärgar kan innehålla. Så systemet måste förlora rörelsemängd för att objektet ska växa i massa. Genom att ta bort rörelsemängd från systemet, jetstrålar hjälper till att lösa det "vinkelmomentproblem" som stjärnor såväl som bruna dvärgar står inför."

För att testa denna hypotes, teamet är på jakt efter fler utökade jets från bruna dvärgar, för att förstå hur ofta de förekommer.