Von Will Dunham
WASHINGTON (Reuters) – Im Jahr 1995 bestätigten Astronomen die erste Entdeckung eines Braunen Zwergs, eines Körpers, der zu klein für einen Stern und zu groß für einen Planeten war – eine Art himmlische Interpolation. Aber es stellt sich heraus, dass das nicht die ganze Geschichte ist.
Forscher haben nun einen neuen Blick auf diesen Braunen Zwerg geworfen und herausgefunden, dass es sich nicht um einen einzelnen Braunen Zwerg handelt, sondern um zwei von ihnen, die überraschend nahe beieinander kreisen und dabei einen kleinen Stern umkreisen. Dies wurde in zwei neuen Studien mit Teleskopen in Chile und Hawaii dokumentiert.
Diese beiden Braunen Zwerge sind durch die Schwerkraft in einem sogenannten Doppelsternsystem aneinander gebunden, eine Anordnung, die man häufig bei Sternen sieht. So wird der Braune Zwerg, der vor dreißig Jahren Gliese 229B hieß, heute als Gliese 229Ba mit einer 38-mal größeren Masse als Jupiter, dem größten Planeten unseres Sonnensystems, und als Gliese 229Bb mit einer 34-mal größeren Masse erkannt Jupiter.
Sie befinden sich 19 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt – kosmisch gesehen ziemlich nahe – im Sternbild Lepus. Ein Lichtjahr ist die Distanz, die Licht in einem Jahr zurücklegt, also 5,9 Billionen Meilen (9,5 Billionen Kilometer).
Binäre Braune Zwerge sind selten. Diese beiden Umlaufbahnen umkreisen einander alle 12 Tage in einer Entfernung, die nur dem 16-fachen der Entfernung zwischen Erde und Mond entspricht. Es ist bekannt, dass nur ein anderes Paar Brauner Zwerge so nahe beieinander kreist wie dieses Paar.
Braune Zwerge sind weder ein Stern noch ein Planet, sondern etwas dazwischen. Man könnte sie als aufkeimende Sterne bezeichnen, die während ihrer Entstehungsphase nicht die erforderliche Masse erreichten, um in ihrem sternähnlichen Kern eine Kernfusion auszulösen. Aber sie sind massereicher als die größten Planeten.
„Ein Brauner Zwerg ist ein Objekt, das die Lücke zwischen einem Planeten und einem Stern füllt. Formal werden sie als Objekte definiert, die in der Lage sind, eine schwere Form von Wasserstoff namens Deuterium zu verbrennen, nicht aber die häufigere Grundform von Wasserstoff“, sagte Sam Whitebook . , ein Doktorand in der Abteilung für Physik, Mathematik und Astronomie des Caltech und Hauptautor einer der in Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Studien.
„In der Praxis bedeutet dies, dass ihre Masse zwischen dem 13- und 81-fachen der Masse des Jupiter liegt. Da sie keinen Wasserstoff fusionieren können, können sie die Fusionskanäle, die die meisten Sterne antreiben, nicht zünden. Dadurch leuchten sie beim Abkühlen schwach“, sagte Whitebook .
Das Jahr 1995 war für Astronomen ein wichtiges Jahr, auch mit der Ankündigung der Entdeckung des ersten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems – eines Exoplaneten. Bis zur Entdeckung von Gliese 229B war die Existenz Brauner Zwerge nur eine Hypothese. Es gab jedoch Anomalien in Bezug auf Gliese 229B, insbesondere nachdem seine Masse auf etwa das 71-fache der Jupitermasse geschätzt wurde.
„Das ergab keinen Sinn, da ein Objekt dieser Masse viel heller wäre als Gliese 229B“, sagte der Caltech-Astronom Jerry Xuan, Hauptautor einer der in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studien. „Tatsächlich sagen einige Modelle voraus, dass Objekte mit Massen von mehr als 70 Jupitermassen Wasserstoff verschmelzen und zu Sternen werden, was hier eindeutig nicht der Fall war.“
Die neuen Beobachtungen machten es möglich, zwei unterschiedliche Braune Zwerge zu erkennen. Sie umkreisen einen gewöhnlichen Sterntyp namens Roter Zwerg, dessen Masse etwa sechs Zehntel der Masse unserer Sonne beträgt. Obwohl beide Braunen Zwerge massereicher als Jupiter sind, ist ihr Durchmesser tatsächlich kleiner als der des Gasriesenplaneten, weil sie dichter sind.
„Wir wissen immer noch nicht wirklich, wie unterschiedliche Braune Zwerge entstehen oder wie der Übergang zwischen einem Riesenplaneten und einem Braunen Zwerg verläuft. Die Grenze ist verschwommen“, sagte Xuan. „Diese Entdeckung zeigt uns auch, dass Braune Zwerge in seltsamen Konfigurationen auftreten können, die wir nicht erwartet hatten. Das zeigt, wie komplex und kompliziert der Prozess der Sternentstehung ist. Wir sollten immer offen für Überraschungen sein.“
(Berichterstattung von Will Dunham; Redaktion von Daniel Wallis)