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BRAUNE ZWERGE
Den missglückten Sternen auf der Spur
von Stefan Deiters
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24. August 2000

Hubble ist weiter den geheimnisvollen Braunen Zwergen auf der Spur: Gleich zwei Wissenschaftler-Teams nutzten das Weltraumteleskop um hinter das Geheimnis dieser Objekte zwischen Sternen und Planeten zu kommen. Hauptergebnis: Braune Zwerge sind recht häufig, entstehen anders als Gasplaneten und können trotzdem nicht für die dunkle Materie verantwortlich sein. 

Trapez-Haufen im nahen Infrarot
Der Trapez-Haufen im Orion-Nebel im nahen Infrarot (oben) und im optischen Bereich des Lichtes (unten). Die Braunen Zwerge sind nur in der Infrarot-Aufnahme zu erkennen. Fotos: NASA, Harvard Smithonian-Center for Astrophysics, Steward Observatory / NASA, Rice University
Trapez-Cluster im sichtbaren Bereich des Lichtes

Braune Zwerge sind seit einigen Jahren ein boomendes Forschungsgebiet: Es ist noch nicht allzu lange her, da war man sich gar nicht sicher, ob es diese mysteriösen Objekte, die weder Planet noch Stern sind überhaupt gibt und wie sie genau entstehen. Viele Beobachtungen in den letzten Jahren haben die Astronomen hier entscheidende Schritte weitergebracht und die jüngsten Ergebnisse dürften noch einmal deutlich zum Wissen um diese Braunen Zwerge beitragen.

Braune Zwerge, so die allgemein anerkannte Theorie, besitzen nicht genug Masse, um die nuklearen Brennprozesse in ihrem Inneren zu zünden, sind aber auf der anderen Seite deutlich massereicher als Planeten. Da sie sehr lichtschwach sind, war es lange Zeit schwierig herauszufinden, wie viele Braune Zwerge es in unserer Galaxis gibt und ob sie eher wie Sterne oder wie Planeten oder aber auf eine dritte, bisher unbekannte Weise entstehen.

"Da Braune Zwerge quasi ein Verbindungsstück zwischen Sternen und Planeten darstellen, können wir durch sie sehr viel über die Entstehung von Sternen und Planeten lernen", unterstreicht Joan Najita vom National Optical Astronomy Observatory (NOAO) die Bedeutung der Erforschung dieser Objekte. Dank Hubble wird nun deutlich, dass es - analog wie bei Sternen - mehr massearme als massereiche Braune Zwerge gibt und dass dieser Trend fasst bis zu planetenähnlichen Massen weitergeht. "So gesehen repräsentiert der früher mit Hubble entdeckte isolierte Braune Zwerg das massearme Gegenstück zu den massereicheren Sternen. Das deutet darauf hin, dass sich Sterne und isolierte Braune Zwerge auf die gleiche Weise bilden."

Nach den aktuellen Erkenntnissen bilden sich Sterne durch den Kollaps einer großen Gaswolke während Planeten durch das Aufsammeln von winzigen Partikeln nach und nach wachsen. Vor einigen Jahren noch war man davon ausgegangen, dass Braune Zwerge eher eine Seltenheit sind, da der Prozess mit dem Sterne entstehen, bei niedrigen Massen nicht mehr funktioniert. "Die Hubble-Ergebnisse sagen zu dieser These eindeutig NEIN. Die Natur unterscheidet nicht nach Objekten, die durch Fusionsprozesse leuchten können und nach masseärmeren Objekten, die das nicht können."

Trotz dieser Erkenntnisse können die Braunen Zwerge das Dunkelmaterie-Problem nicht lösen helfen, nach dem es viel mehr Materie in unserer Galaxis und auch im gesamten Universum geben muss, als wir derzeit als leuchtende Sterne sehen. Obwohl Braune Zwerge nicht selten sind, gibt es nach den Erkenntnissen der Wissenschaftler nicht genug von ihnen, um signifikant zur Dunkelmaterie beizutragen. Die Wissenschafter studierten Braune Zwerge im jungen Sternhaufen IC 348 und entdeckten Sterne bis zu einer Masse von nur der 15fachen Masse des Jupiter. Diese Masse, so die Meinung der Astronomen, stellt eine kritische Grenze zwischen Braunen Zwergen und Planeten dar.

Eine andere Wissenschaftlergruppe sah sich den Trapez-Haufen im Orion-Nebel genauer an und entdeckte dank einer Aufnahme im nahen Infrarot rund 50 junge Braune Zwerge. Im Zentrum der Aufnahme erkennt man die massereichsten und hellsten Sterne, die von einem Schwarm von anderen Sonnen und Braunen Zwergen umgeben sind. Man kann davon ausgehen, dass alle Sterne in dem Haufen zur gleichen Zeit geboren wurden. Auch die Forschungen dieser Gruppe bestätigen, dass Braune Zwerge recht häufig sind und keineswegs seltene exotische Objekte darstellen. Wie lichtschwach die Braunen Zwerge sind, lässt sich auf der optischen Aufnahme der Region erkennen: Hier sind die Objekte nicht auszumachen und auch die anderen Sterne sind von dichten Gas- und Staubwolken verhüllt.

Links im WWW
Original Fotos und Pressemitteilung des STScI
die aktuellsten HST Bilder, Übersicht des Space Telescope Science Instituts
siehe auch
Braune Zwerge: Ein Sternsystem im Entstehen - 31. Juli 2000
Chandra: Brauner Zwerg mit Überraschung
- 13. Juli 2000
Braune Zwerge: Kalt, kälter Gliese 570D - 16. Januar 2000
Braune Zwerge: SOFI hat's gesehen, SUSI nicht - 19. August 1999
Braune Zwerge: Die kühlsten Vertreter ihrer Art - 2. Juni 1999
Braune Zwerge: Das Wetter auf LP944-20 - 11. Mai 1999
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