De Leidse sterrenkundigen zijn er samen met het internationale team onder leiding van Maxwell Millar-Blanchaer (Caltech, VS) voor het eerst in geslaagd om met behulp van polarimetrie een Jupiter-achtige bandenstructuur aan te tonen in de atmosfeer van een bruine dwerg. De bruine dwerg die de astronomen hebben bestudeerd is Luhman 16A, die samen met Luhman 16B een dubbele bruine dwerg vormt, op een afstand van slechts 6,5 lichtjaar van de aarde. Het zijn de meest nabije bruine dwergen die bekend zijn.
Het systeem is in 2013 ontdekt door NASA’s WISE-telescoop. Elk van de twee bruine dwergen heeft ongeveer 30 keer de massa van Jupiter. Koele bruine dwergen ontstaan op ongeveer dezelfde manier als gewone sterren uit instortende gaswolken, maar ze hebben te weinig massa om te ‘ontsteken’ en te gaan schijnen als sterren.
Middels polarimetrie meten sterrenkundigen - behalve de ruimtelijke verdeling, de hoeveelheid en het spectrum van licht van een astronomisch object - ook de zogenoemde polarisatie: een maat voor de voorkeursrichting van de trilling van licht. Polarisatie kan veroorzaakt worden door allerlei asymmetrische structuren, en geeft belangrijke informatie over objecten, van planeten tot kernen van sterrenstelsels. Onze eigen blauwe lucht is ook sterk gepolariseerd, en door het meten van polarisatie van verstrooid licht kunnen wetenschappers de eigenschappen van atmosferen achterhalen.
Zo hebben Leidse astronomen samen met SRON en de Nederlandse industrie de polarimeters SPEX en iSPEX ontwikkeld om fijnstof in onze lucht te meten. Ze gebruiken polarimetrie ook om de eigenschappen van de atmosferen van bruine dwergen (mislukte sterren), sterren, stofschijven en planeten rond sterren te karakteriseren.
In eerder onderzoek met NASA's Spitzer Space Telescope werden drie andere bruine dwergen gevonden met indirecte tekenen van wolkenbanden. Onderzoek aan de partner van Luhman 16A, Luhman 16B, suggereerde ook wolkenpatronen. Deze metingen keken allemaal naar de helderheid van de objecten door de tijd heen en konden zo niet een volledig beeld geven van de atmosferische structuur, wat met het meten van het gepolariseerde licht nu wel is gelukt.
(Tekst gaat verder onder de video)