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JUNGE STERNHAUFEN
Zahlreiche Braune Zwerge in NGC 1333
von Stefan Deiters
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13. Oktober 2011

Bei einer gründlichen Durchmusterung von nahegelegenen jungen Sternhaufen haben Astronomen unzählige bislang unbekannte Braune Zwerge aufgespürt. In NGC 1333 entdeckten sie dabei nicht nur eine überraschend hohe Zahl dieser Objekte, sondern auch ein besonders massearmes Exemplar. Es hat nur etwa die sechsfache Masse des Gasriesen Jupiter.

NGC 1333

Subarus Blick in den Sternhaufen NGC 1333. Schon zuvor bekannte Braune Zwerge sind mit einem weißen Kreis markiert, neu entdeckte Braune Zwerge mit einem gelben. Der extrem massearme Braune Zwerg ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. Bild: SONYC Team / Subaru Telescope  [Großansicht]

"Unsere Entdeckungen zeigen einmal wieder, dass Objekte, die nicht viel massereicher sind als Jupiter, genau wie Sterne entstehen können", fasst Professor Ray Jayawardhana von der University of Toronto die Resultate zusammen. "Mit anderen Worten: Die Natur hat mehr als einen Trick in der Hinterhand, um Objekte mit planetenähnlichen Massen entstehen zu lassen." Jayawardhana ist Leiter eines internationalen Teams aus Astronomen, die alle am Durchmusterungsprojekt Substellar Objects in Nearby Star Clusters (SONYC, "Substellare Objekte in nahegelegenen Sternhaufen") beteiligt sind.

Braune Zwerge sind Objekte, deren Masse im Grenzbereich zwischen der von Planeten und "richtigen" Sternen liegt. Ihre Masse ist zu gering, um dauerhaft Fusionsprozesse im Inneren des Braunen Zwergs zu ermöglichen, weshalb sie auch gerne als "verhinderte Sterne" bezeichnet werden. Durch die Wärme, die bei ihrer Entstehung frei wurde, sind sie zunächst relativ hell, werden dann aber immer leuchtschwächer und den Gasplaneten zunehmend ähnlicher. Nach Ansicht der Wissenschaftler sind die meisten Braunen Zwerge wie normale Sterne entstanden, also durch den Kollaps einer Gaswolke. Einige könnten aber auch einmal als Planet einen anderen Stern umkreist haben und später aus dem System geschleudert worden sein.

Die jetzt auf einer Konferenz in Garching bei München und in zwei Fachartikeln in der Zeitschrift Astrophysical Journal vorgestellten Resultate basieren auf Beobachtungen der beiden Sternhaufen NGC 133 und rho Ophiuchi mit dem Subaru-Teleskop auf Hawaii im Infraroten und im sichtbaren Bereich des Lichts. Die darauf entdeckten Braune-Zwerg-Kandidaten wurden anschließend mit Subaru und dem Very Large Telescope (VLT) der europäischen Südsternwarte ESO spektral erneut unter die Lupe genommen, um sicher zu sein, dass es sich tatsächlich um Braune Zwerge handelt.

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In NGC 1333 entdeckten die Astronomen so einen Braunen Zwerg mit nur der sechsfachen Masse des Jupiter. Es ist damit eines der masseärmsten Objekte, das nicht um einen anderen Stern kreist. "Die Masse ist vergleichbar mit der eines Riesenplaneten, es umrundet jedoch keine andere Sonne. Wie es entstanden ist, ist bislang noch ungeklärt", so Aleks Scholz vom Dublin Institute of Advanced Studies in Irland, der Erstautor einer der beiden Fachartikel. Auch die Masse von zahlreichen weiteren Braunen Zwergen in NGC 1333 und rho Ophiuchi liegt unter der 20-fachen Masse des Jupiters.

In NGC 1333 fiel den Astronomen zudem noch eine weitere Besonderheit auf: In dem jungen Sternhaufen fand sich ein ungewöhnlich hoher Anteil von Braunen Zwergen. "Braune Zwerge scheinen in NGC 1333 deutlich häufiger zu sein, als in anderen Sternhaufen", so Koraljka Muzic von der University of Toronto, die Erstautorin des anderen Fachartikels. "Das könnte darauf hindeuten, dass verschiedene Umweltbedingungen ihre Entstehung beeinflussen können."

"Wir hätten diese Entdeckungen nicht ohne die bemerkenswerten Fähigkeiten von Subaru und dem VLT machen können", so Teammitglied Motohide Tamura vom National Astronomical Observatory of Japan. "Instrumente, mit denen sich große  Bereiche des Himmels erfassen und Hunderte von Spektren auf einmal aufnehmen lassen, waren der Schlüssel zu unserem Erfolg."

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Links im WWW
Preprint des Fachartikels über NGC 1333 bei arXiv.org
Preprint des Fachartikels über rho Ophiuchi bei arXiv.org
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