KECK
Wolkiges Wetter auf einem Braunen Zwerg
von Stefan Deiters
astronews.com
8. Oktober 2008

Amerikanische Astronomen haben mit Hilfe des Keck II-Teleskops auf dem Gipfel des Mauna Kea Hinweise auf aufgelockerte Bewölkung in der Atmosphäre eines Braunen Zwergs gefunden. Das Objekt ist Teil eines Doppelsystems aus zwei Braunen Zwergen und liegt rund 75 Lichtjahre von der Erde entfernt.  Aus den Beobachtungen erhoffen sich die Astronomen neue Erkenntnisse über die Physik dieser Objekte.

Blick auf das Braune Zwerg-Paar 2M1404AB im nahen Infraroten bei 1,2 Mikrometern. Der braune Zwerg 2M1404B erscheint deutlich heller.   Bild: Keck Observatory

Der eine untersuchte Braune Zwerg trägt die Bezeichnung 2M1404B und hat etwa drei Prozent der Masse unserer Sonne. Sein Partner ist ein wenig massereicher und heißt 2M1404A. Das System liegt im Sternbild Zentaur und ist rund 75 Lichtjahre von der Erde entfernt. 2M1404A ist offenbar in eine dicke Wolkendecke gehüllt, bei 2M1404B allerdings scheint diese Lücken zu haben. Braune Zwerge sind Objekte, die zwar wie ein Stern entstehen, doch nicht genügend Masse zusammenbekommen haben, um die Fusionsprozesse von Wasserstoff zu Helium, die auch unsere Sonne zum Leuchten bringen, in ihrem Inneren zu zünden.

Braune Zwerge, so die Ansicht der Astronomen, senden umso mehr Strahlung aus, desto massereicher sie sind. Bei 2M1404B allerdings scheint das anders zu sein: Dieser sendet nämlich 60 Prozent mehr Strahlung im nahen Infraroten aus als sein massereicherer Partner. "Kleinere Unterschiede hat man schon bei anderen Braunen Zwerg-Paaren beobachtet", so Dagny Looper, eine Doktorandin an der University of Hawaii. "Aber dieser Unterschied lässt sich am einfachsten durch Lücken in der Wolkendecke erklären." Looper ist auch Erstautorin einer jetzt erschienen Veröffentlichung über die Ergebnisse in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal.

Braune Zwerge führen ein interessanteres und für die Astronomen oft rätselhafteres "Leben" als man vielleicht zunächst erwarten mag: In ihrer Jugend können in ihnen nämlich durchaus in beschränktem Umfang Fusionsprozesse ablaufen: Sie fusionieren Deuterium. Ist dieser Vorrat aber erschöpft, kühlen sie langsam immer weiter ab. Dabei bilden sich mit der Zeit Wolken aus dem Mineral Enstatit und Eisen, die den gesamten Zwerg einhüllen. Diese Hülle sorgt dafür, dass die Zwerge in einer bestimmten Wellenlänge leuchtschwächer erscheinen als sie eigentlich sind.

Wenn Braune Zwerge allerdings noch weiter abkühlen verschwinden die Wolken plötzlich wieder und der Braune Zwerg erscheint in bestimmten Wellenlängenbereichen heller. Das passiert in etwa in einem Temperaturbereich von rund 900 Grad Celsius - was in etwa der Temperatur von 2M1404B entspricht.

"Warum die Wolken plötzlich verschwinden ist immer noch unbekannt", so Adam Burgasser, der zum Beobachterteam gehört und Assistenzprofessor am Massachusetts Institute of Technology ist. "Aber ähnliche Aufhellungen hat man auch in Bereichen von Jupiters Wolkendecke beobachtet. Es scheint also eine interessante Verbindung zwischen den Wolken auf Planeten und denen auf Braunen Zwergen zu geben."

"Wie bei vielen Braunen Zwerg-Paaren ist die Entfernung der beiden Objekte am Himmel äußerst gering", erläutert Teammitglied Chris Gelino, Astronom am Spitzer Science Center. "Ohne die Hilfe der adaptiven Optik an den größten Teleskopen der Welt, durch die man die Störungen der Erdatmosphäre reduzieren kann, würde man diese Paare einfach übersehen und sie würden nur als einzelner verschwommener Punkt erscheinen. Die adaptive Optik am Keck II-Teleskop spielt daher eine wichtige Rolle zum Verständnis von Braunen Zwergen, insbesondere bei Entdeckungen wie diesen hier. "