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VLT
Wie ein Brauner Zwerg seinen Stern umkreist
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Jena
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16. August 2012

Astronomen der Universität Jena haben einen Braunen Zwerg beobachtet, der in vergleichsweise geringem Abstand um einen normalen Stern kreist. PZ Tel B ist lediglich 15-mal weiter von seinem Zentralstern entfernt als die Erde von der Sonne. Für einen Umlauf benötigt das Objekt nur rund 110 Jahre, so dass sich die relative Bewegung von Stern und Braunem Zwerg verfolgen lässt.

PZ Tel

Die aktuellste Infrarotaufnahme des jungen Braunen Zwergs PZ Tel B, die von den Jenaer Astronomen im Juni 2011 mit dem Very Large Telescope der ESO aufgenommen wurde. Bild: Markus Mugrauer / FSU / idw

Braune Zwerge sind sternenähnliche Objekte, in denen allerdings keine Wasserstofffusion stattfindet und die daher eine Sonderstellung zwischen Planeten und Sternen einnehmen. Durch den Einsatz spezieller, sogenannter adaptiver Optiken an Teleskopen mit einigen Metern Spiegeldurchmesser lassen sie sich inzwischen als Begleiter junger, nur wenige Millionen Jahre alter Sterne direkt abbilden. Während der letzten Jahre konnten so bereits einige dieser Braunen Zwerge aufgespürt werden. Die meisten von ihnen befinden sich aber in Abständen zu ihren Zentralsternen von mehr als 100 astronomischen Einheiten, also dem hundertfachen des mittleren Erd-Sonnenabstandes.

Bereits 2010 gelang den Wissenschaftlern des Astrophysikalischen Instituts der Universität Jena um Dr. Markus Mugrauer die Entdeckung und direkte Abbildung eines Braunen Zwerges, der in deutlich geringerem Abstand den jungen, nur rund zwölf Millionen Jahre alten, sonnenähnlichen Stern PZ Tel umkreist. Dieser befindet sich im Sternbild Teleskop am Südhimmel. Der Braune Zwerg mit dem wissenschaftlichen Namen PZ Tel B wurde mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile neben seinem Zentralstern in einem Winkelabstand von nur 0,3 Bogensekunden entdeckt. Dies entspricht in dieser Entfernung einem Abstand des Braunen Zwerges zu seinem Zentralstern von nur 15 Astronomischen Einheiten. Damit ist PZ Tel B der engste direkt abgebildete Braune Zwerg eines Sterns. PZ Tel B war im gleichen Jahr auch mit dem Gemini-Teleskop nachgewiesen worden (astronews.com berichtete).

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"Bereits die ersten Beobachtungen zeigten, dass sich PZ Tel B zusammen mit seinem Zentralstern in die gleiche Richtung am Himmel bewegt, also beide Objekte ein Bewegungspaar bilden", erläutert Mugrauer. "Dies ist ein erster wichtiger Test, dass es sich bei diesem Objekt um einen echten Begleiter des Sterns handelt."

Aus den gewonnenen Beobachtungsdaten sowie theoretischen Entwicklungsmodellen bestimmten die Jenaer Astronomen zudem die Oberflächentemperatur (2.500-2.700 Grad) sowie die Masse des Braunen Zwerges, die etwa dem 30-fachen der Masse des Planeten Jupiter entspricht. Ihre neuesten Beobachtungsergebnisse des PZ Tel-Systems haben die Wissenschaftler zusammen mit einem Kollegen von der Universidad de Valparaiso in Chile in der gerade erschienenen Ausgabe der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.

"Die neuen Beobachtungsdaten zeigen eindeutig, wie sich der Begleiter relativ zu seinem Zentralstern bewegt. Wir können also beobachten, wie PZ Tel B seinen Stern umkreist", so Mugrauer "Und PZ Tel B bewegt sich schneller als alle anderen bisher bekannten direkt abgebildeten Braunen Zwerg-Begleiter von Sternen".

Aus den vorliegenden Beobachtungsdaten konnten die Jenaer Wissenschaftler nun mit einer am Institut entwickelten Software zur Orbitbestimmung die Orbitelemente des PZ Tel-Systems beschreiben. Die Orbitanalyse zeigt, dass sich PZ Tel B auf einer exzentrischen Umlaufbahn bewegt, die von der Erde aus nahezu von der Kante gesehen wird. Die große Halbachse der Umlaufbahn beträgt mindestens 20 AE, wobei ein Wert von etwa 25 AE am wahrscheinlichsten ist. Damit dauert ein Umlauf des Begleiters um den Zentralstern rund 110 Jahre.

"PZ Tel B durchlief den sternnächsten Punkt seiner Bahn zwischen 1997 und 2003 und entfernt sich aktuell wieder von seinem Zentralstern, wobei sich seine Orbitgeschwindigkeit verlangsamt", so Mugrauer. Um die Bahnparameter noch genauer bestimmen zu können, werden die Jenaer Astronomen den Stern und seinen Braunen Zwerg auch in den kommenden Jahren weiter beobachten.

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siehe auch
Gemini: Junger Brauner Zwerg um sonnenähnlichen Stern - 30. Juli 2010
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