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GEMINI NORD
Rekordverdächtiger Brauner Zwerg entdeckt
von Stefan Deiters
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23. Mai 2002

Dank der adaptiven Optik des Gemini Nord Teleskops konnten Astronomen einen rekordverdächtigen Braunen Zwerg aufspüren: Das Objekt umrundet seinen Partner in einem Abstand, der nur drei Mal größer ist als die Entfernung der Erde zur Sonne. Der Fund dürfte auch erheblichen Einfluss auf die Theorie der Stern- und Planetenentstehung haben.

LHS 2397a

Das Entdeckungsbild des Braunen Zwergs um den Stern LHS 2397a. Foto:  Gemini Observatory / Melanie Freed, Laird Close, Nick Siegler University of Arizona / Hokupa'a-QUIRC image, University of Hawaii, IfA

Der rekordverdächtige Fund gehört zu einer ganzen Reihe von massearmen Doppelsternsystemen, die im Rahmen einer Studie mit dem Gemini Nord-Teleskop auf Hawaii untersucht worden sind. Die Astronomen hoffen dadurch, neue Daten über die Entstehung von Sternsystemen und größeren Planeten zu erhalten. "Durch Geminis moderne Aufnahmekapazitäten konnten wir das Sternenpaar eindeutig auflösen, obwohl die Entfernung der beiden Objekte nur etwa doppelt so groß ist, wie die Entfernung vom Mars zur Sonne", erläutert die am Projekt beteiligte Doktorandin Melanie Freed. Der aufgespürte Braune Zwerg dürfte nach Schätzung der Forscher etwa 38 bis 70 Mal massereicher sein als unser Jupiter. Die zugehörige Sonne liegt rund 46 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Bisheriger Rekordhalter für einen direkt beobachteten Braunen Zwerg um eine Sonne war ein Objekt, das 14 Astronomische Einheiten vom Zentralstern entfernt war. Eine Astronomische Einheit entspricht der durchschnittlichen Entfernung der Erde von der Sonne, also rund 150 Millionen Kilometer.

Braune Zwerge werden gerne beschrieben als Sterne, die es nicht geschafft haben "echte" Sonnen zu werden, also ihr nukleares Feuer im Inneren zu Zünden. Sie sind massereicher als Jupiter, haben haben weniger als acht Prozent der Masse unserer Sonne. Im Infrarotbereich, der auch bei den Gemini-Beobachtungen genutzt wurde, kann man diese Objekte am besten ausmachen, da sie langsam kontrahieren und dabei Wärme abstrahlen. Braune Zwerge sind vor allem deswegen interessant, weil sie nach Ansicht der Forscher eine Art Zwischenobjekt zwischen Planeten und Sonnen darstellen und ihr Studium deswegen Aufschlüsse über die Entstehung von Sternen- und Planetensystemen geben kann.

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Astronomenteam der Universität von Arizona, die die erwähnte Studie durchführte, war interessiert an Sternen, die nur etwa ein Zehntel der Masse unserer Sonne haben und damit gerade über der Braune Zwerg-Grenze liegen. Zu ihrer Überraschung entdeckten sie dabei noch elf weitere Paare. Sie scheinen also in unserer Galaxis nicht gerade selten zu sein. Bisher nahm man an, dass massearme Sterne häufig Einzelgänger sind, weil sie bald nach ihrer Entstehung aus dem Sternhaufen, in dem sie geboren wurden, "hinausgekickt" werden. "Nach Abschluss der Untersuchung scheint klar zu sein, dass die Natur massearme Sterne nicht benachteiligt was die Bildung von engen Doppelsystemen angeht", so Teamleiter Dr. Laird Close. Insgesamt hatten die Forscher 64 massearme Sterne untersucht, von denen sich zwölf als Doppelsysteme entpuppten als sie mit dem Gemini Nord-Teleskop untersucht wurden. Die Entfernung zwischen den jeweiligen Partner war dabei deutlich geringer als es die Astronomen erwartet hatten.

Die neuen Beobachtungen scheinen auch darauf hinzudeuten, dass - entgegen der bisherigen Theorie - massearme Doppelsysteme ähnlich entstehen wie Doppelsysteme mit massereicheren Partnern. Dies bedeutet auch, dass der Anteil von Doppelstern-Systemen in einem beträchtlichen Massenbereich sehr ähnlich ist. Und es gibt eine weitere Überraschung: Beobachtungen von sonnenähnlichen  Sternen haben gezeigt, dass es in einem Radius von rund fünf astronomischen Einheiten kaum Braune Zwerge gibt. Die Forscher sprachen gar schon von einer Braunen-Zwerg-Wüste. "Um massearme Sterne gibt es offenbar aber keine Braune-Zwerg-Wüste", so Close. "Jedes Theorie für Stern und Planetenentstehung muss diese Beobachtungen reproduzieren können."

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