Die Entstehung von
Sternen und Planetensystemen ist eines der spannendsten Gebiete der modernen
Astronomie. Und von besonderem Interesse sind dabei kurioserweise gerade
Objekte, die weder Planet noch Stern sind: die Braunen Zwerge. Sie haben weniger
Masse als ein normaler Stern und können daher ihre nuklearen Fusionsprozesse
nicht zünden. Andererseits - und dadurch unterscheiden sie sich von Planeten -
leuchten sie: Nach ihrer Entstehung ziehen sie sich nämlich langsam zusammen
und verlieren dabei Energie, die in Form von Strahlung frei wird. Und je älter
ein Brauner Zwerg ist, desto dunkler ist er.
Da liegt es also nahe, nach besonders jungen Exemplaren zu suchen. Und
genau diese Aufgabe hat sich ein internationales Astronomenteam um Ralph
Neuhäuser vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching
bei München gestellt. Die Wissenschaftler suchten gezielt nach leuchtschwachen
Begleitern von Sternen, die zuvor als besonders junge Exemplare aufgefallen
waren. Dazu nutzten sie das New Technology Telescope der europäischen
Südsternwarte (ESO) in La Silla und das VLT auf dem Gipfel des Paranal.
Vor rund zwei Jahren nun wurde ein leuchtschwacher Begleiter des jungen
Sterns TWA-5 A entdeckt. Dieser Stern, gelegen im südlichen Sternbild
Wasserschlange, ist Mitglied einer ganzen Gruppe von jungen Sternen und dürfte
rund 180 Lichtjahre von der Erde entfernt sein. TWA-5 A ist selbst ein enges
Doppelsternsystem dessen beiden Komponenten jeweils die Masse von rund drei
Vierteln unserer Sonne haben dürften. Der zuerst mit dem Hubble-Weltraumteleskop
entdeckte Begleiter ist am Himmel nur eine Winzigkeit von TWA-5 A entfernt und
dürfte rund hundertmal leuchtschwächer sein.
Doch wie können die Astronomen sicher sein, dass es sich bei diesem Stern
wirklich um einen leuchtschwachen Braunen Zwerg und Begleiter handelt und nicht
um einen zufälligen Stern im Hintergrund? Zwei Untersuchungen geben darüber
Aufschluss: Zum einen kann man aus dem Spektrum des Sterns ablesen, ob es sich
bei ihm um einen Braunen Zwerg handelt. Und man kann daraus sogar die
Oberflächentemperatur bestimmen, die im Fall von TWA-5 B bei nur etwa 2200 Grad
Celsius lag - unsere Sonne ist fast dreimal heißer.
Der zweite Test hat mit der Bewegung der Sterne am Himmel zu tun: Ein
Vergleich der Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops von vor zwei Jahren
mit einer aktuellen Aufnahme des VLT zeigte, dass sich TWA-5 A und B genau in
der gleichen Weise am Himmel bewegen. Ihre Eigenbewegungen sind gleich.
Die am 21. Februar entstandene Aufnahme mit dem VLT-Teleskop Kueyen ist
gleichzeitig die schärfste Aufnahme, die bisher mit dem VLT gemacht wurde.
So konnten die Astronomen also sicher sein, dass TWA-5 A und B tatsächlich
zusammengehören und es sich bei B um einen Braunen Zwerg handelt. Dieser
dürfte in einem Abstand von etwa 110 Astronomische Einheiten, das ist das
110fache der Entfernung der Erde von der Sonne, und in rund 900 Jahren um TWA-5
A kreisen. TWA-5 B dürfte zudem nur die 15 bis 40fache Jupitermasse haben und
rund 400mal leuchtschwächer sein als die Sonne. Sein Alter ist vergleichbar mit
dem von TWA-5 A, so dass man annehmen kann, dass beide gleichzeitig vor rund
zwölf Millionen Jahren entstanden sind. Die Wissenschaftler vermuten sogar,
dass der Entstehungsprozess noch gar nicht abgeschlossen ist, was dieses
Sternsystem einmalig macht. TWA-5 B ist zudem erst der vierte Braune Zwerg, der
um einen anderen Stern entdeckt wurde und von diesen der jüngste.
Angesichts der geringen Masse von TWA-5 B liegt es nahe, dass die Astronomen
hoffen, in absehbarer Zeit mit ihrer Methode auch Planeten aufzuspüren. Doch
dabei ist große Vorsicht geboten: Wie schnell man sich irren kann hat das
Astronomen-Team vor einigen Monaten selbst erfahren: Es entdeckte einen
100.000mal lichtschwächeren Begleiter des Sterns TWA-7, dessen Masse auf die
dreifache Jupitermasse bestimmt wurde. Ein Infrarot-Spektrum enthüllte jedoch
die wahre Natur des vermeintlichen Planeten: Es handelte sich um einen
Hintergrundstern, der rund 10.000 Lichtjahre weiter von uns entfernt war als
TWA-7.