BRAUNE ZWERGE
Kleinstes Objekt mit einem Jet
von Stefan Deiters
astronews.com
24. Mai 2007

Der Braune Zwerg 2MASS1207-3932 entwickelt sich zu einem der überraschendsten Objekte, die das Very Large Telescope (VLT) der ESO bislang beobachtet hat: Er verfügt nicht nur über einen umlaufenden Planeten, der als erster Exoplanet direkt beobachtet wurde, sondern ist auch - wie junge Sterne - von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben. Jetzt konnten Astronomen zudem nachweisen, dass der Braune Zwerg auch über einen Jet verfügt.

So stellt sich ein Künstler den Braunen Zwerg 2MASS1207-3932 vor. Bild: ESO

Der Braune Zwerg 2MASS1207-3932 ist unter Astronomen kein Unbekannter: Um das Objekt, das nicht über ausreichend Masse verfügt, um die nuklearen Fusionsprozesse im Inneren zu zünden, spürten die Wissenschaftler im Jahr 2004 einen Planeten mit der fünffachen Masse des Jupiter auf, von dem sie auch eine direkte Aufnahme machen konnten. Es war die erste Aufnahme eines extrasolaren Planeten überhaupt (astronews.com berichtete). Später entdeckte man, dass der Braune Zwerg - so der Fachbegriff für diese massearmen Objekten, die keine richtigen Sonnen, aber auch keine Planeten sind - über eine Scheibe aus Gas und Staub verfügt, die das Objekt umgibt.

Solche Akkretionsscheiben findet man in der Regel bei jungen Sternen. Nun spürten die Wissenschaftler bei dem Braunen Zwerg ein weiteres Merkmal auf, das auch von jungen Sonnen bekannt ist: 2MASS1207-3932 verfügt über Materiejets, also eng gebündelte Partikelstrahlen, die senkrecht zur Akkretionsscheibe ins All schießen. Da der Braune Zwerg nur eine Masse von etwa der 24-fachen Masse des Jupiter hat, handelt es sich bei 2MASS1207-3932 somit um das kleinste Objekt, bei dem solche Jets nachgewiesen werden konnten. "Das führt uns zu der faszinierenden Schlussfolgerung, dass eventuell auch jungen Riesenplaneten über solche Jets verfügen könnten", macht Emma Whelan die Bedeutung der Beobachtung deutlich. Whelan vom Dubliner Institute for Advanced Studies ist Hauptautorin eines Artikels im Astrophysical Journal, in dem über die Ergebnisse berichtet wird.

Die Jets wurden durch ein Spektro-Astrometrie genanntes Verfahrens mit Hilfe hochaufgelöster Spektren entdeckt, die mit dem Spektrographen UVES am Very Large Telescope der ESO in Chile gewonnen wurden. Normalerweise sind Jets von jungen Sternen große und helle Objekte, die man direkt beobachten kann. Bei einem Braunen Zwerg ist dies aber anders: Der Jet hat, so ermittelten die Astronomen, nur eine Ausdehnung am Himmel von 0,1 Bogensekunden - das entspricht der Größe einer Zwei-Euro-Münze aus einer Entfernung von 40 Kilometern betrachtet.

Die entdeckten Jets, so konnten die Wissenschaftler ermitteln, erstrecken sich über eine Milliarde Kilometer von dem Brauner Zwerg aus ins All und das Material in den Jets bewegt sich mit Geschwindigkeiten von einigen Kilometern pro Sekunde. "Für Entdeckungen wie diese braucht man einfach ausgezeichnete Teleskope und Instrumente, wie etwa das VLT", meint Whelan. "Unsere Ergebnisse machen deutlich, was für eine beindruckende Beobachtungsqualität den heutigen Astronomen zur Verfügung steht. Die ersten Teleskope, die von Galileo gebaut wurden, benutzte man um die Monde des Jupiter zu beobachten. Heute schaut man sich Jupiter-große Objekte in 200 Lichtjahren Entfernung an und stellt fest, dass sie über Jets verfügen."

Das gleiche Team hatte zuvor bereits Jets bei einem anderen Braunen Zwerg nachgewiesen. 2MASS1207-3932 ist aber das bislang kleinste Objekt, bei dem dies gelungen ist. Der Braune Zwerg ist rund acht Millionen Jahre alt. Das mag sich relativ jung anhören, für ein Objekt aber, das über Jets verfügt, ist es außerordentlich alt. Der Braune Zwerg wird damit sogar zum ältesten Objekt in unserer Galaxie, bei dem man solche Jets nachweisen konnte.

Gebündelte Teilchenstrahlen, also Jets, sind ein recht verbreitetes Phänomen im Universum: Man findet sie in aktiven Galaxienkernen, wo gewaltige Partikelströme aus der Nähe des zentralen Schwarzen Lochs ins All schießen und auch bei jungen Sternen. Die Beobachtungen zeigen, dass sie sogar bei Objekten mit einer Masse auftreten können, die unterhalb der eines richtigen Sternes liegt. Der Mechanismus, der die Jets antreibt, muss also auf einem sehr breiten Spektrum von Massen - von einigen Zehnmillionen Sonnenmassen für aktive Galaxienkerne bis zu einigen zehn Jupitermassen für Braune Zwerge - funktionieren.