As ylli as planet! Ky objekt i çuditshëm i kafenjtë habiti astronomët
Dan Caselden ishte zgjuar, duke luajtur videolojën Counter-Strike, kur ai bëri historinë e astronomisë. Sa herë që vdiste, ai hidhej në laptopin e tij për të kontrolluar një kërkim të automatizuar që po kryente për imazhet e teleskopit hapësinor të NASA-s. Papritur, në orët e para të mëngjesit, diçka e çuditshme doli në pamje. “Ishte shumë konfuze,” tha Caselden. “Po lëvizte më shpejt se çdo gjë që kam zbuluar. Ishte i vogël dhe i shpejtë, gjë që e bëri atë shumë të vështirë për t’u vënë re.” Caselden u dërgoi email astronomëve me të cilët po punonte si pjesë e projektit Backyard Worlds: Planet 9. Pasi ata përjashtuan mundësinë që të ishte një njollë imazhi, ata kuptuan se po shikonin diçka krejtësisht të pazakontë, një objekt jashtëzakonisht të zbehtë 50 vite dritë larg që flakëronte nëpër galaktikë me 200 kilometra në sekondë. Atij iu dha emri WISE 1534-1043, por për shkak të karakteristikave të tij të veçanta dhe zbulimit të rastësishëm, shpejt fitoi pseudonimin “Aksidenti”.
Astronomët tani mendojnë se Caselden gjeti një xhuxh kafe – një yll i dështuar që i mungon pjesa më e madhe e nevojshme për të filluar shkrirjen bërthamore në thelbin e tij. “Ai formohet si një yll,” tha Sarah Casewell, një astronom në Universitetin e Leicesterit në MB. “Megjithatë, ai kurrë nuk fiton masë të mjaftueshme për të shkrirë hidrogjenin në helium dhe për të filluar të djegë ndonjë gjë.”
Zbulimi i Aksidentit nënvizoi se si ne kemi ende shumë për të mësuar rreth xhuxhëve kafe. Këto objekte variojnë në masë nga rreth 13 herë më shumë se masa e Jupiterit në 75 herë ose më shumë, por saktësisht se ku shtrihen këta dy kufij është një dilemë e vazhdueshme. “Njerëzit argumentojnë për këtë në konferenca gjatë gjithë kohës,” tha Beth Biller, një astronom në Universitetin e Edinburgut në MB, veçanërisht kufiri i poshtëm. Ndërsa 13 masat e Jupiterit janë afërsisht masa në të cilën mund të ndodhë shkrirja e deuteriumit – karakteristikë që dallon xhuxhët kafe nga planetët gjigantë të gaztë – kufiri mund të ndryshojë. “Nuk ka asgjë të veçantë për 13 masat e Jupiterit,” tha Biller. “Është plotësisht ad hoc.”
Xhuxhët kafe gjithashtu ndryshojnë shumë në temperaturë. Më të nxehtat kanë temperatura sipërfaqësore prej rreth 2,000 gradë Celsius – “rreth asaj të një flake qiri”, tha Biller. Temperaturat më të ftohta janë nën 200 gradë. Duke qenë se ata nuk kanë burimin e tyre të nxehtësisë, xhuxhët kafe gradualisht do të ftohen gjatë miliarda viteve në këto temperatura më të ulëta. (Nënxhxhxhët, të cilët mjegullojnë më tej kufirin midis planetëve dhe xhuxhëve kafe, mund të jenë akoma më të ftohtë. Një objekt i quajtur WISE 0855-0714 është në nivel të ulët. “Është objekti më i ftohtë që njohim jashtë sistemit tonë diellor,” tha Biller.)
Si mund të duket një xhuxh kafe nga afër është gjithashtu e paqartë. Pavarësisht nga emri i tyre – i propozuar nga astronomi Jill Tarter në 1975 – ato ka të ngjarë të mos jenë kafe. Ata janë më shumë portokalli ose të kuqe. “Për mirë apo për keq, është i mbërthyer si emër,” tha Davy Kirkpatrick, një astronom në Institutin e Teknologjisë në Kaliforni.
Ata gjithashtu kanë atmosfera, dhe ato atmosfera mund të tregojnë një lloj stuhie me breza dhe me pika, si në Jupiter. Vitin e kaluar, Biller dhe kolegët e saj përdorën këto stuhi për të matur shpejtësinë e erës në një xhuxh kafe rreth 34 vite dritë larg. Ata së pari shikuan veçoritë në atmosferën e tij që hynin dhe dilnin nga pamja ndërsa rrotulloheshin, dhe më pas e krahasuan këtë shpejtësi me një matje të shpejtësisë së rrotullimit të brendshëm të objektit të mbledhur nga fusha e tij magnetike. Duke krahasuar dy vlerat, studiuesit llogaritën një shpejtësi të erës prej mbi 2,300 kilometra në orë – më shumë se pesë herë më shumë se erërat e Jupiterit.
Për shkak se xhuxhët kafe mbushin hendekun midis yjeve dhe planetëve, ata mund të na ndihmojnë t’i kuptojmë të dyja. Në skajin e sipërm të shkallës së masës, kufiri midis xhuxhëve më të mëdhenj kafe dhe yjeve më të vegjël mund të na japë njohuri se si fillon shkrirja bërthamore. Një objekt duhet të arrijë temperaturat prej rreth 3 milionë gradë Celsius në bërthamën e tij për të nisur shkrirjen bërthamore, tha Nolan Grieves nga Universiteti i Gjenevës në Zvicër; kjo ndez një reaksion zinxhir që e kthen hidrogjenin në helium. Por askush nuk është saktësisht i sigurt se sa masë nevojitet që kjo të ndodhë, dhe në cilën pikë një xhuxh kafe bëhet yll. “Ka shumë aspekte të evolucionit yjor për të cilat njohuritë tona janë ende mjaft të pasigurta,” tha Biller. “Ku është saktësisht ai kufi i shkrirjes është një nga ato pyetje.”
Puna e fundit e udhëhequr nga Grieves identifikoi pesë xhuxhë kafe me masë të lartë me masë midis 77 dhe 98 herë më të madhe se Jupiteri. “Ata janë pikërisht në kufirin ku fillon të bëhet shkrirja e hidrogjenit,” tha Grieves. Megjithatë, për momentin është e paqartë se në cilën anë të kufirit ndodhen këto pesë objekte. “Ne nuk e dimë natyrën e vërtetë të këtyre objekteve,” tha Grieves, “sepse ato janë shumë afër këtij kufiri.”
Disa xhuxha kafe madje mund të jenë aq yjor sa mund të mbajnë planetët e tyre. “Ne dimë për disa sisteme xhuxhësh kafe që duken sikur kanë disqe protoplanetarë rreth tyre,” tha Kirkpatrick. “Dhe ka çdo indikacion se ndoshta ka xhuxha kafe që kanë ekzoplanetet e tyre në orbitë rreth tyre gjithashtu. Një grail i shenjtë është të gjesh një xhuxh kafe me një ekzoplanet tranzit.”
Në anën e kundërt të shkallës së masës xhuxh kafe qëndron Aksidenti. Është një objekt jashtëzakonisht i vogël, i ftohtë dhe i zbehtë – “mezi në nivelin ku mund ta zbulonim”, tha Kirkpatrick. Astronomët janë të etur për të gjetur se cili është ndryshimi midis një xhuxhi kafe me masë të ulët dhe një planeti gjigant gazi me masë të lartë. Kjo i bën xhuxhët kafe të vegjël dhe të dobët si objektivat e Aksidentit të dobishëm.
Aksidenti gjithashtu duket se është bërë nga disa gjëra të çuditshme. Ndërsa universi plaket, supernovat nxjerrin jashtë shumë elementë më të rëndë si karboni dhe oksigjeni – ato që astronomët i quajnë “metale”. Për shkak të kësaj, objektet e vjetra që u formuan herët në historinë e universit priren të kenë pak metale, ndërsa objektet e reja kanë më shumë. Megjithatë, pavarësisht se u gjet në lagjen tonë lokale diellore – shtëpia e kryesisht yjeve të rinj, të pasur me metal – Aksidenti duket të jetë i varfër me metal. “Ne mendojmë se ky është ndoshta një xhuxh kafe më i vjetër, ndoshta ai që u krijua përpara se Rruga e Qumështit të kishte të gjithë pasurimin e metaleve që bën tani,” tha Kirkpatrick. Casewell shtoi se ka të ngjarë të ishte “një nga xhuxhët e parë kafe të formuar” në galaktikën tonë, me origjinë nga haloja e jashtme galaktike që rrethon Rrugën e Qumështit dhe më pas duke migruar brenda.
Ashtu si me shumë fenomene të tjera në universin tonë, gjetja thekson se këto objekte të çuditshme por misterioze vijnë në të gjitha llojet e shijeve dhe përshtatja e tyre në kategori të përcaktuara rreptësisht nuk është detyrë e thjeshtë. Ndërkohë, Caselden shpreson se mund të kontribuojë më shumë në këtë fushë në të ardhmen, ndoshta duke u kthyer në objekte të ngjashme tani ai e di se çfarë të kërkojë. “Dua të gjej një aksident tjetër,” tha ai. “Dhe unë dua që të mos jetë një aksident.”