Nur wenige Braune Zwerge in unmittelbarer Sonnenumgebung

Der mittlerweile abgeschaltete Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) lieferte den Astronomen während seiner aktiven Messphase im Jahr 2010 einen reichen Datenschatz, als er den gesamten Himmel in vier unterschiedlichen infraroten Wellenlängen durchmusterte. Derzeit sind die Forscher damit beschäftigt, das Material zu sichten und zu interpretieren. Eine Forschergruppe um Davy Kirkpatrick am California Institute of Technology suchte im nahen Umfeld der Sonne im Bereich von einigen wenigen zehn Lichtjahren nach Braunen Zwergen. Dabei stellten die Astronomen fest, dass sie deutlich seltener sind, als bislang vermutet.

Braune Zwerge sind Sterne, deren Massen zu gering sind, um in ihrem Innerern die Fusion von Wasserstoff zu Helium in Gang zu bringen – die Energiequelle der meisten Sterne. Sie können also nur diejenige Wärmeenergie abstrahlen, die sie bei ihrer Entstehung mitbekamen und die Kompressionswärme, die durch ihre langsame Schrumpfung über Milliarden von Jahren hinweg frei wird. Daher glimmen die meisten von ihnen nur schwach im Infraroten, manche sind noch etwa 25 Grad Celsius warm. Ihre Massen betragen zwischen dem 13- und dem 75-fachen der Jupitermasse und sie sind etwa so groß wie der Planet Jupiter in unserem Sonnensystem.

Bisher waren die Astronomen davon ausgegangen, dass auf jeden „echten“ Stern mit Kernfusionsreaktionen im Inneren je ein Brauner Zwerg kommt. Nun zeigt die Stichprobe aus dem unmittelbaren Sonnenumfeld, dass auf sechs Sterne nur ein Brauner Zwerg kommt. Bisher konnten die Forscher in den WISE-Daten insgesamt 200 Braune Zwerge ausmachen, davon gehören 13 zur kühlsten Klasse Y, deren Oberflächen-temperaturen unterhalb von etwa 440 Kelvin (rund 170 Grad Celsius) liegen. Nach der Bestimmung ihrer Abstände zur Sonne mit Hilfe der Parallaxenmethode stellte die Forschergruppe fest, dass sich 33 Braune Zwerge innerhalb eines Raumbereichs von 26 Lichtjahren um unser Tagesgestirn befinden. Im gleichen Volumen sind derzeit 211 Sterne bekannt, woraus sich ein Verhältnis von 6,4 Sternen pro Braunem Zwerg ergibt.

(Diese Karte zeigt die nähere kosmische Umgebung unserer Sonne aus einer Entfernung von 30 Lichtjahren. Sie beruht auf Messdaten und stellt Sterne und Braune Zwerge im richtigen Abstand zueinander und zur Sonne dar. Die Braunen Zwerge in einem Abstand von bis zu 26 Lichtjahren zur Sonne sind mit Kreisen markiert. Blaue Kreise stehen für bereits bekannte Braune Zwerge, rote für mit WISE neu entdeckte. Die roten Punkte sind Rote Zwerge, die masseärmsten Sterne, in denen Fusion von Wasserstoff zu Helium stattfindet)

Die Astronomen weisen darauf hin, dass dieses Resultat noch als vorläufig zu betrachten ist. Sie halten es für wahrscheinlich, dass sich in den WISE-Daten noch weitere Braune Zwerge finden werden, durch die sich das Verhältnis auf 5:1 oder 4:1 erhöhen könnte. Eine Parität jedoch schließen die Forscher definitiv aus. Bislang fanden sich auch keine Braunen Zwerge, die uns näher sind als der nächste Stern, Proxima Centauri, von dem uns 4,2 Lichtjahre trennen. Eine weitere Möglichkeit für nähere Objekte sind freifliegende Planeten mit einigen wenigen Jupitermassen, die so wenig infrarote Strahlung aussenden, dass sie selbst für das Infrarotauge von WISE zu leuchtschwach waren. Derzeit wird von manchen Astronomen vermutet, dass es viele Milliarden solcher einsamen Welten ohne Sonne in unserem Milchstraßensystem geben könnte.

Quellen: PRAVDA-TV/NASA/Sterne und Weltraum vom 11.06.2012

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