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BRAUNE ZWERGE
Wolf 940 hat kühlen Begleiter
von Stefan Deiters
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28. April 2009

Ein internationales Astronomenteam hat um den roten Zwergstern Wolf 940 in rund 40 Lichtjahren Entfernung eines der kühlsten bislang entdeckten substellaren Objekte aufgespürt. Der Braune Zwerg hat nur eine Temperatur von rund 300 Grad Celsius. Sein Studium sollte den Forschern einiges über diese Objekte verraten, die weder richtige Sterne noch Planeten sind.

Wolf 940

Bild des UKIRT von Wolf 940 und Wolf 940B. Bild: UKIRT/JAC

"Obwohl das Objekt eine Temperatur von rund 300 Grad Celsius hat und damit fast heiß genug wäre, um Blei zum Schmelzen zu bringen, ist es doch im Vergleich zu anderen stellaren Objekten sehr kalt", erläutert Dr. Ben Burningham von der englischen University of Hertfordshire. "Es ist genaugenommen das erste Mal, dass wir ein so kühles Objekt so detailliert studieren konnten. Und die Tatsache, dass es einen Stern umkreist macht es noch einmal besonders."

Der entdeckte Braune Zwerg umrundet den roten Zwergstern Wolf 940, der rund 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Braune Zwerge entstehen wie richtige Sterne, ähneln aber mehr den Gasriesen wie Jupiter. Wolf 940B, so der Name des aufgespürten Objekts, dürfte etwa die 20- bis 30-fache Masse des Jupiter haben.

Der Braune Zwerg bewegt sich in einer Entfernung um Wolf 940, die etwa der 440-fachen Entfernung der Erde von der Sonne entspricht. Für eine Umrundung braucht Wolf 940B rund 18.000 Jahre. Braune Zwerge sind wegen ihrer geringen Leuchtkraft nur sehr schwer zu entdecken und werden daher in der Regel durch ihr Glimmen im Infraroten nachgewiesen.

Das Modellieren der Atmosphären von Braunen Zwergen am Computer ist nicht einfach, doch für die Analyse von Beobachtungen entscheidend. Mit ihren Simulationen versuchen die Astronomen zu bestimmen, welches Licht sie von einem Braunen Zwerg messen müssten, wenn ihre Modellannahmen richtig sind. Dabei hängen die Ergebnisse der Simulationen stark von den Annahmen über Alter und chemische Zusammensetzung des Braunen Zwergs ab und die können - vor allem zu Beginn einer Analyse - noch äußerst unsicher sein.

"Was diesen Fall so faszinierend macht ist, dass uns unser Wissen über den Hauptstern des Systems hilft, mehr über die Eigenschaften des Braunen Zwergs zu erfahren", erklärt Burningham. "Es ist wie ein Rosetta-Stein, der uns verrät, wie man das Licht dieses kühlen Objektes zu entschlüsseln hat."

Der rote Zwergstern Wolf 940, den der Braune Zwerg umkreist, wurde vom deutschen Astronomen Max Wolf vor rund 90 Jahren katalogisiert. Rote Zwerge sind Sterne mit einer noch deutlich niedrigeren Masse als unsere Sonne. "Sie sind die häufigsten Sterne in der Milchstraße", so Dr. David Pinfield von der University of Hertfordshire. "Deswegen ist es durchaus möglich, dass dieses System in der Milchstraße nichts Außergewöhnliches ist. Mit immer gründlicheren Himmelsdurchmusterungen könnten wir vielleicht noch viele weitere Objekte wie Wolf 940B in unserer Nachbarschaft entdecken."

Wolf 940B wurde zuerst im Rahmen einer Himmelsdurchmusterung im Infraroten mit dem United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) auf Hawaii aufgespürt. Mit Hilfe zahlreicher weiterer Teleskope konnte dann nachgewiesen werden, dass das Objekt tatsächlich ein System mit Wolf 940 bildet. Mit dem Gemini-Nord-Teleskop wurde schließlich die Temperatur bestätigt. Die Untersuchungen der Forscher erscheinen in Kürze in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Auch mit anderen Teleskopen wurde Wolf 940B inzwischen schon untersucht, etwa mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer. "Dieses Objekt wird uns noch einige Zeit wichtige Informationen über die Prozesse auf kühlen braunen Zwergen und in warmen Planetenatmosphären liefern", ist Dr. Sandy Leggett vom Gemini Observatory überzeugt. "Die Entdeckung war nur der erste Schritt."

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