Rätselhafter Begleiter eines Braunen Zwergs
von Stefan Deiters astronews.com
12. April 2010
Planet oder Brauner Zwerg? Mit Hilfe des Gemini Observatory
und des Weltraumteleskops Hubble haben Astronomen einen Begleiter eines Braunen
Zwergs aufgespürt, der nur die fünf bis zehnfache Masse des Jupiter besitzt.
Trotzdem sind sich die Wissenschaftler alles andere als sicher, ob es sich
hierbei um einen Planeten handelt. Er entstand nämlich viel schneller als es
Planeten gewöhnlich tun.
Hubble-Aufnahme des jungen Braunen Zwergs 2M
J044144 und seines mysteriösen Begleiters (in der
8 Uhr-Position). Unten ein Bild, bei dem das
Licht des Braunen Zwergs entfernt wurde, um nur
den Begleiter sichtbar zu machen.
Bild: NASA, ESA und K. Todorov und K.
Luhman (Penn State University)
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Ein Team um Kamen Todorov von der Penn State University hat
versucht mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble und des Gemini Observatory mehr
über den Begleiter eines Braunen Zwergs zu erfahren, der bei einer Untersuchung
von 32 Braunen Zwergen in einem Sternentstehungsgebiet im Sternbild Stier entdeckt
worden war.
Braune Zwerge sind Objekte, die wie ein Stern entstehen, allerdings nicht
genügend Masse haben, um in ihrem Inneren nukleare Fusionsprozesse wie unsere
Sonne zu zünden. Sie ähneln ein wenig dem Gasriesen Jupiter, haben aber ein Vielfaches von dessen Masse. Der geheimnisvolle Begleiter des Braunen
Zwergs umrundet diesen in einem Abstand von 3,6 Milliarden Kilometern. In
unserem Sonnensystem würde er damit zwischen den Bahnen von Saturn und Uranus
liegen. Die Forscher berichten über ihre Resultate in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal.
Vor einigen Jahren gab es eine hitzige Diskussion darüber, was eigentlich
einen Planeten ausmacht und ob beispielsweise Pluto und der damals neu entdeckte
(und inzwischen als Zwergplanet klassifizierte) Eris als Planeten gelten sollen
oder nicht. Immer leistungsfähigere Teleskop können jetzt immer kleinere
stellare Objekte aufspüren und so stellt sich die Frage nach dem Planetenstatus
inzwischen umgekehrt und auf der anderen Seite des Massenspektrums. Wie klein kann ein Objekt
eigentlich sein, um kein Planet zu sein, sondern noch als Brauner Zwerg zu
gelten?
Die Neuentdeckung liegt mit einer geschätzten Masse von weniger als 15
Jupitermassen genau in dem Massenbereich, in dem schon zahlreiche Gasriesen um
andere Sonnen aufgespürt worden sind. Sollte man es aber deswegen als Planeten
bezeichnen? Einige Beobachtungen sprechen eindeutig gegen eine solche
Klassifizierung, wie etwa das Alter des Objektes: Dies entspricht mit rund einer
Millionen Jahre dem ungefähren Alter des Braunen Zwergs. Das Objekt muss damit
deutlich schneller entstanden sein, als es Theorien über die Entstehung von
Planeten vorhersagen.
Es gibt drei Szenarien, wie ein solches Objekte entstanden sein könnte:
In einer Scheibe aus Gas und Staub um den jungen Stern könnte sich zunächst
ein Gesteinskern von etwa der zehnfachen Erdmasse gebildet haben, der dann eine
größere Gashülle angezogen hat. Eine Ansammlung von Gas könnte in der Scheibe
auch direkt zu einem Gasplaneten-großen Objekt kollabiert sein oder aber das
Objekt könnte außerhalb der Scheibe aus einer eigenen Wolke aus Gas und Staub
entstanden, eben wie ein Stern oder ein Brauner Zwerg.
Trifft das letzte Szenario zu, würde dies bedeuteten, dass auch Objekte mit einer
planetenähnlichen Masse wie Sterne entstehen können. Dies ist auch die
bevorzugte Erklärung der Astronomen, da sich sonst das geringe Alter des
Objektes nicht erklären lassen würde: Die Entstehung nach dem ersten Szenario
hätte deutlich länger gedauert, für das zweite, schneller ablaufende
Szenario stand vermutlich nicht ausreichend Gas in der Scheibe zur Verfügung, um
ein so massereiches Objekt entstehen zu lassen.
"Das Faszinierendste an diesem Ergebnis ist, dass es bedeutet, dass die
Prozesse, durch die Doppelsterne entstehen bis hinunter zu planetaren Massen
funktionieren", erläutert Teammitglied Kevin Luhmann vom Center for
Exoplanets and Habitable Worlds der Penn State University. Eine
solche Entstehung würde es zudem verbieten, den Begleiter als Planeten zu
bezeichnen, weil Planeten sich in zirkumstellaren Scheiben bilden.
Ein Hinweis darauf, dass die These der Forscher so abwegig nicht ist, findet
sich ganz in der Nähe: Dort gibt es nämlich ein Doppelsternsystem aus
einem massearmen rötlichen Stern und einem Braunen Zwerg. Alle vier
Objekte könnten Luhmanns Ansicht nach aus der selben kollabierenden Wolke
entstanden sein, was sie zu einem Vierfachsystem machen würde. "Diese
Konfiguration ähnelt sehr der von Vierfachsystemen, was dafür spricht, dass alle
Objekte wie Sterne entstanden sind."
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