Braune Zwerge: Ein neuer und sehr kalter Nachbar der Sonne

Dgoe schrieb:

Wie gewonnen, so zerronnen:
Super-Erden: Wohl kein Diamantplanet um 55 Cancri

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Hallo Dgoe,

danke für den Hinweis, ich hatte mich nämlich auch an sowas erinnert, aber nicht mitbekommen, dass es sich um einen anderen handelt. Allerdings fehlte mir derzeit (wieder mal) aus beruflichen Gründen die Zeit, dem Diamantplaneten bzw. nun den beiden Diamantplaneten, von denen einer also doch keiner ist, nachzugehen, so dass ich es nicht angesprochen hatte.

Also: PSR_J1719-1438b ist der diamanterne.


Freundliche Grüsse, Ralf

Hallo Ralf,

nun, wenn jemand von einem rund 1000000000000000000000000000000000000 Karäter spricht, ist Skepsis sicher nicht ganz unangebracht.

Gruß,
Dgoe

P.S.: Vielleicht findet man ja auch mal einen Gold-Planeten, oder einen Dollar-Plani

nun, wenn jemand von einem rund 1000000000000000000000000000000000000 Karäter spricht, ist Skepsis sicher nicht ganz unangebracht.

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Wenn es der gleiche Prozess ist, der die 1-Karäter macht - ja, vermutlich schon. Es ist aber nicht der gleiche Prozess.

Aber natürlich gibt es keinerlei Beleg, dass es sich wirklich um einen "Diamantplaneten" handelt. Es ist ein Kohlenstoff-Sauerstoff-Weisser Zwerg, das ist wohl ziemlich klar. Wir kennen seine Orbitalparameter und seine, Masse, Grösse (und Dichte), aber das allein reicht nicht um zu zeigen, dass das Objekt tatsächlich zu einem grossen Teil aus Diamant besteht. Immerhin ist das Objekt bei der Dichte wohl kaum gasriesenähnlich (also kein Kohlenmonoxid-Gasriese - der wäre grösser).

P.S.: Vielleicht findet man ja auch mal einen Gold-Planeten, oder einen Dollar-Plani

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Kaum. Diamant ist ja Kohlenstoff, und Kohlenstoff ist ein häufiges und typisches nukleares Brennprodukt. Es gibt ganze Sternleichen aus Kohlenstoff (und Sauerstoff). Gold hingegen ist nur eines von vielen Elementen, die eine Supernova produziert. Dass das irgendwie selektiv in einem einzigen Objekt angereichert würde, ist höchst unwahrscheinlich.

Bynaus schrieb:

... ist höchst unwahrscheinlich.

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Dollar-Bündel sind sicher auch kein typisch nukleares Brennprodukt.

Dgoe schrieb:

nun, wenn jemand von einem rund 1000000000000000000000000000000000000 Karäter spricht, ist Skepsis sicher nicht ganz unangebracht.

Gruß,
Dgoe

P.S.: Vielleicht findet man ja auch mal einen Gold-Planeten, oder einen Dollar-Plani

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Hallo Dgoe,

einen Gold-Planeten wirst Du kaum finden, höchstens einen Eisenplaneten, falls sich ein Neutronenstern wieder "artet".

Ansonsten gibt es ja nur 3 Typen astronomische "Weisse Zwerge" und einen 0.Typ, der sich aber nicht so nennt, sondern "hinreichend massereicher Brauner Zwerg, so dass er aus entarteter Materie besteht" heisst.


Diese bestehen aus:

- Wasserstoff (0.Typ, d.h. hatte nicht genügend Masse für die 1.Stufe der Nukleosynthese)
- Helium (1.Typ, d.h. hatte genügend Masse für die 1.Stufe der Nukleosynthese)
- Kohlenstoff und Sauerstoff (2.Typ, d.h. hatte genügend Masse für die 2.Stufe der Nukleosynthese)
- Sauerstoff und Neon (3.Typ, d.h. hatte genügend Masse für die 3.Stufe der Nukleosynthese)


Wenn ein Stern genügend Masse für die höhere Stufen der Nukleosynthese hatte, so kann das Pauli'sche Ausschliessungsprinzip für Elektronen den Gravitationskollaps nicht stoppen, d.h. wenn die Masse des Vorläufersternes nicht zu hoch war, so kann wenigstens das Pauli'sche Ausschliessungsprinzip für Neutronen den Gravitationskollaps stoppen. Bei dieser Masse aber werden alle Stufen der Nukleosynthese durchlaufen, d.h. so ein Stern besteht dann aus:

- Eisen (n.Typ, d.h. hatte genügend Masse für alle Stufen der Nukleosynthese)


Und wenn die sich aus welchem Grunde auch immer wieder "arten", also ihre Entartung verlieren, dann bestehen sie eben gerade aus diesen Materialien. Wenn Du also an der Herstellung von Gold interessiert bist, wirst Du irgendeinen schnellen Brüter in Betrieb nehmen müssen; allerdings dürfte diese Herstellungsart deutlich teuer sein als wenn Du im Fachgeschäft Goldschmuck kaufst und diesen einschmilzst.


Freundliche Grüsse, Ralf

@Bynaus und Ralf:
Könnte eine Supernova nicht in Größe und anderen Parametern genau passend gewesen sein, besonders viel Gold herzustellen (wenn schon keine druckfrischen Banknoten)?

ralfkannenberg schrieb:

Ansonsten gibt es ja nur 3 Typen astronomische "Weisse Zwerge" und einen 0.Typ, der sich aber nicht so nennt, sondern "hinreichend massereicher Brauner Zwerg, so dass er aus entarteter Materie besteht" heisst.

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Dein Beispiel zeigt sehr gut, warum man nicht einfach ein paar Kriterien rauspicken kann, um ein Objekt einer bestimmten Klasse zuzuordnen. Ein Brauner Zwerg kann NIE ein Weisser Zwerg sein, ganz egal, ob er aus entarteter Materie besteht oder nicht. Weisse Zwerge sind Weisse Zwerge, weil sie eine ganz bestimmte Geschichte haben. Nicht die Masse, nicht die entartete Materie ist das Kriterium, sondern ihre Geschichte. Wenn man alle Objekte aus entarteter Materie (oder über einer bestimmten Masse) über einen Kamm schert, dann stiftet man am Ende nur Verwirrung.

Ich weiss, dass du das nicht so sagen wolltest - aber es ist das perfekte Beispiel, warum ich es für nicht sinnvolle halte, Objektkategorien nur über einzelne Kriterien festzulegen, statt das Objekt in seiner Geschichte und Entstehung als Ganzes einzuschätzen.

- Eisen (n.Typ, d.h. hatte genügend Masse für alle Stufen der Nukleosynthese)

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Das kann man vermutlich nicht so sagen. Wenn Stern massiv genug ist, um Silizium etc. zu Eisen zu fusionieren, dann ist sein Kern viel zu massiv, als dass daraus noch ein Weisser Zwerg entstehen könnte. Ausserdem entsteht nicht nur Eisen, sondern eine ganze Reihe von Elementen, die sich schalenförmig um den Kern legen (und selbst innerhalb dieser Schalen ist die Zusammensetzung nicht homogen).

Wenn sich ein Neutronenstern wieder "arten" würde, würde er nicht aus Eisen bestehen, sondern wohl aus freien Neutronen, mit einer Halbwertszeit von 10 min. Das wäre wohl eine ziemlich instantante Explosion, die mehrheitlich Wasserstoff zurücklassen würde.

Dgoe schrieb:

Könnte eine Supernova nicht in Größe und anderen Parametern genau passend gewesen sein, besonders viel Gold herzustellen (wenn schon keine druckfrischen Banknoten)?

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Nein. Gold ist nur eines von vielen Elementen, die durch Neutroneneinfang auf leichteren Isotopen produziert werden. Wenn Gold produziert wird, wird eben auch alles auf dem Weg zum Gold, und alles was nachher kommt, produziert. Die radioaktiven zerfallen dann wieder, und zurück bleiben alle stabilen Elemente. Das eine Element gibts dabei nicht ohne das andere.

Ein sehr bekanntes Supernova-Modell, für das es auch Excel-Datentabellen gibt, ist dieses hier: http://iopscience.iop.org/0004-637X/576/1/323/fulltext/

Bynaus schrieb:

Dein Beispiel zeigt sehr gut, warum man nicht einfach ein paar Kriterien rauspicken kann, um ein Objekt einer bestimmten Klasse zuzuordnen. Ein Brauner Zwerg kann NIE ein Weisser Zwerg sein, ganz egal, ob er aus entarteter Materie besteht oder nicht. Weisse Zwerge sind Weisse Zwerge, weil sie eine ganz bestimmte Geschichte haben. Nicht die Masse, nicht die entartete Materie ist das Kriterium, sondern ihre Geschichte. Wenn man alle Objekte aus entarteter Materie (oder über einer bestimmten Masse) über einen Kamm schert, dann stiftet man am Ende nur Verwirrung.

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Sehe ich doch absolut genauso, weshalb ein Weißer Zwerg niemals ein Brauner Zwerg ist oder umgekehrt. Um diese Objektklasse geht es in keinster Weise, wie du weißt.

Die Entstehungsgeschichte ist auch für mich das Elementare. Bei Gasriesen, die durch den interstellaren Raum umherschwirren ist diese Entstehungsgeschichte aber nicht immer aufzulösen! Und die astronomische Realität von Planeten, die ihren Stern verlassen, kann man doch nicht einfach unter den Teppch kehren! Aber genau das passiert doch, wenn ich alles, was da draußen so herumschwirrt als BZ bezeichne! Wenn Hänschen sich dann infomiert, was ein BZ ist, erfährt er, dass es im Prinzip ein zu klein geratener Stern ist! Was bei dem Objekt, um das es hier geht, aber überhaupt nicht sein muss. Wenn Hänschen sich aber infomiert, was ein Objekt planetarer Masse ist, lernt Hänschen, dass es sich entweder um einen zu klein geratenen Stern handelt oder sogar um einen Planeten, der sein SoSy verlassen hat. Das wird Hänschen natürlich sehr faszinieren! Und diese Faszination ist der Grund, warum Hänschen ein paar Jahre später Astronomie studiert, obwohl sein Vater wollte, dass er Mediziner wird!

Heißt: gerade weil die Entstehungsgeschichte so wichtig ist, dürfen wir nicht "alles" als BZ bezeichnen, was da draußen so rumfliegt!

Sehe ich doch absolut genauso, weshalb ein Weißer Zwerg niemals ein Brauner Zwerg ist oder umgekehrt.

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Da bin ich froh - genauso klar ist aber für mich, dass ein Planet kein Brauner Zwerg ist oder umgekehrt.

Und die astronomische Realität von Planeten, die ihren Stern verlassen, kann man doch nicht einfach unter den Teppch kehren!

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Aber es geht doch nicht darum, irgendwas unter den Teppich zu kehren! Man kann doch einfach sagen, dass das Objekt vermutlich ein Brauner Zwerg ist (also ein Stern, der zu klein ist, um Kernfusion "richtig" zu betreiben), aber dass es einfach noch eine gewisse Chance gibt, dass es sich tatsächlich um einen entlaufenen Planeten handelt.

Was bei dem Objekt, um das es hier geht, aber überhaupt nicht sein muss. Wenn Hänschen sich aber infomiert, was ein Objekt planetarer Masse ist, lernt Hänschen, dass es sich entweder um einen zu klein geratenen Stern handelt oder sogar um einen Planeten, der sein SoSy verlassen hat. Das wird Hänschen natürlich sehr faszinieren! Und diese Faszination ist der Grund, warum Hänschen ein paar Jahre später Astronomie studiert, obwohl sein Vater wollte, dass er Mediziner wird!

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Die beiden Alternativen sind nicht unbedingt gleich wahrscheinlich, wie schon weiter oben ausführlich erläutert. Planeten werden eher selten so massiv, aber Braune Zwerge sind oft in diesem Massenbereich. Ausserdem, wenn man das so formuliert wie ich das oben getan habe, wir Hänschen wohl auch nicht Mediziner werden müssen... Aber wenn Hänschen plötzlich zwei Objekte, die eiie so völlig unterschiedliche Geschichte haben wie ein Brauner Zwerg und ein Planet, plötzlich mit demselben Namen bedenken muss, bloss weil sie die gleiche Masse haben, wird er vielleicht so verwirrt, dass er die menschliche Anatomie vielleicht plötzlich doch noch einiges interessanter findet...

Heißt: gerade weil die Entstehungsgeschichte so wichtig ist, dürfen wir nicht "alles" als BZ bezeichnen, was da draußen so rumfliegt!

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Das tun wir ja auch nicht. Der astronews-Artikel oben erwähnt ja die Möglichkeit, dass es sich um einen entlaufenen Planeten handelt:

http://www.astronews.com/news/artikel/2014/04/1404-034.shtml schrieb:

Die Astronomen schätzen, dass WISE J085510.83-071442.5 nur eine Masse von etwa der drei- bis zehnfachen Masse des Jupiter hat. Damit könnte es sich bei dem Objekt auch um einen Gasplaneten handeln, der aus seinem Sonnensystem hinausgeschleudert wurde und nun allein durch das All vagabundiert. Allerdings halten es die Wissenschaftlicher für wahrscheinlicher, dass WISE J085510.83-071442.5 ein Brauner Zwerg ist - und damit nicht nur der kälteste, sondern auch einer der masseärmsten bekannten Braunen Zwerge.

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Ich zitiere aus einem aktuellen Artikel von Sterne und Weltraum.

Aus spektroskopischen Untersuchungen und Sternentwicklungsmodellen leiten die Forscher um Naud eine Masse vom elffachen derjenigen von Jupiter ab. Damit liegt GU Psc b eindeutig unterhalb der Grenze von rund 13 Jupitermassen, oberhalb derer er nicht mehr als Planet, sondern als ein Brauner Zwerg eingestuft würde. Mit einem Braunen Zwerg als Begleiter wäre GU Psc dann ein Doppelsternsystem. Braune Zwerge sind Himmelskörper mit stellarer Zusammensetzung, deren Masse aber nicht ausreicht, um in ihren Zentren die Kernfusion von Wasserstoff zu Helium in Gang zu bringen, die Energiequelle der meisten Sterne.

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Nachdem nun auch diese astronomische Zeitschrift meiner Argumentation folgt, ist die Sache ja geklärt. Ich bin froh, dass das Thema nun endgültig ad acta gelegt werden kann. Danke Bynaus für die Diskussion.

Kosmo schrieb:

Nachdem nun auch diese astronomische Zeitschrift meiner Argumentation folgt, ist die Sache ja geklärt.

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Hallo Kosmo,

ich verstehe nicht: welche Sache ist geklärt ? Zum einen ist die Zahl 11 gar nicht so weit von "ungefähr 13" entfernt, so dass ich diese Wortwahl "eindeutig" mit etwas Vorsicht geniessen würde und zum anderen wurden in diesem Thread schon Beispiele von Braunen Zwergen mit einstelliger vielfacher Masse vom Jupiter zitiert.

Zudem dürfte bei Massen unter 13 Jupitermassen ein fliessender Übergang sein, d.h. dass der Braune Zwerg oder Sub-Braune Zwerg dann halt nur einen Teil seiner Deuteriumvorräte verbrennen konnte.


Man müsste sich wohl die Originalarbeit näher anschauen um diesen Sachverhalt beurteilen zu können.


Freundliche Grüsse, Ralf

Hallo Ralf, mir geht es darum, wie die SuW mit den Begriffen Planet, Brauner Zwerg, Planetensystem und Doppelsternsystem verfährt. Die gleiche Einteilung, wie sie SuW vornimmt, findest du von mir hier im Thread (die Bynaus ja kritisert)! Um diese Begrifflichkeiten (zuzüglich Objekt planetarer Masse) ging es bei der Diskussion von Bynaus und mir.

Kosmo schrieb:

Ich bin froh, dass das Thema nun endgültig ad acta gelegt werden kann.

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Hahaha, you wish...

Deine Meinung kommt ja nicht von ungefähr: so wurde das früher halt gehandhabt, als alles noch einfacher war und man noch keine Objekte aus der "Überlappungszone" kannte. Damals war die Welt klar und einfach. Die Natur ist aber komplexer als dieses simple menschliche Schema vorsah, und da muss man sich eben anpassen. Tilmann Althaus (der Autor des verlinkten Artikels) ist in diesem früheren Umfeld sozialisiert worden und hat den "Wetterwechsel" entweder noch nicht mitbekommen oder stimmt ihm - wie du - nicht zu. Das ist okay, das ist seine Meinung und die soll er haben (auch wenn sie natürlich komplett daneben ist ), aber "Sterne und Weltraum" ist auch nicht die allentscheidende Autorität in dieser Frage. Die Argumente haben sich nämlich deswegen nicht geändert: Masse allein ist ein zu unscharfes Kriterium, um diese Objekte sinnvoll in Kategorien einzuteilen (siehe z.B. meine Frage nach Felsplaneten oder Weissen Zwergsternen mit 13 Jupitermassen). Deshalb gibt es immer mehr Wissenschaftler, die das in der Fachliteratur schon länger nicht mehr so halten, wie es Tilmann Althaus in "SuW" hält. So wie man irgendwann einfach realisieren musste, dass Pluto definitiv kein Planet wie die anderen ist, auch wenn die Medien da schon lange vom "10. Planeten" schrieben.

Die Frage nach dem moderneren Kriterium ist: wie ist das Objekt entstanden? Wir wissen es nicht, aber nach heutiger Erkenntnis gibt es keine Möglichkeit, dass der Begleiter in einer planetenbildenden Scheibe hätte entstehen und dann nach aussen wandern können. Ganz einfach, weil es dafür eine Planetesimalscheibe braucht, mit der er interagieren kann und solche Scheiben nicht bis auf 2000 AU hinaus reichen, gerade nicht bei derart kleinen Sternen. Also scheint es plausibler, dass das Objekt im "Doppelsternmodus" - also per Gravitationskollaps - entstanden ist. Dafür spricht auch die hohe Masse, die eher untypisch ist für Planeten. Entsprechend ist das Objekt ein Brauner Zwerg, der nicht genügend Masse hat, um Deuterium zu verbrennen. Dies ist sogar testbar: Man würde dann erwarten, dass die Metallizität von Stern und Begleiter gleich ist, denn sie stammen ja aus derselben Wolke. Ist der Begleiter jedoch ein Planet, der nach drausen gewandert ist, müsste er wohl eine höhere Metallizität haben (so wie auch Jupiter und Saturn eine höhere Metallizität als die Sonne haben).

Gerade gefunden: Artikel über Polarlichter auf braunem Zwerg, Wolken hatte man schon früher entdeckt.
Daraus schlußfolgert man, daß braune Zwerge keine "verhinderten" Sterne, sondern "überfutterte" Planeten sind.
http://www.nature.com/nature/journal/v523/n7562/full/nature14619.html

Moin,

Herr Senf schrieb:

Daraus schlußfolgert man, daß braune Zwerge keine "verhinderten" Sterne, sondern "überfutterte" Planeten sind.

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Die Schlussfolgerung ist vielleicht nicht ganz so krass, denn man bezieht sich bisher lediglich auf das Magnetfeld:

"We're finding that brown dwarfs are not like small stars in terms of their magnetic activity; they're like giant planets with hugely powerful auroras," says Hallinan.

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http://www.caltech.edu/news/failed-stars-host-powerful-auroral-displays-47428