Einsame, kalte Welt

 Blutrot: Der kühle Braune Zwerg strahlt ein völlig anderes Licht ab als die zwei Galaxien im gleichen Bildausschnitt. Bild: Canada-France-Brown-Dwarf-Survey 2008
Blutrot: Der kühle Braune Zwerg strahlt ein völlig anderes Licht ab als die zwei Galaxien im gleichen Bildausschnitt. Bild: Canada-France-Brown-Dwarf-Survey 2008
In 40 Lichtjahren Entfernung zur Erde hat ein internationales Forscherteam ein fehlendes Bindeglied zwischen Sternen und Riesenplaneten aufgespürt. Der Braune Zwerg CFBDS0059 ist mit einer Oberflächentemperatur von 350 Grad Celsius der kühlste bekannte Vertreter seiner Art und gehört wahrscheinlich einem neuen Typ dieser Himmelskörper an, berichten die Forscher um Philippe Delorme aus Grenoble.
Braune Zwerge sind riesige Gasbälle, die nach ihrer Geburt nicht schwer genug waren, um zu einem richtigen Stern mit einem Fusionsofen im Inneren zu werden. Sie teilen einige Eigenschaften mit Riesenplaneten wie Jupiter. So befinden sich in ihrer Atmosphäre Wolken aus Staub und Schwebstoffen und teilweise auch Methanwolken. Sie sind aber größer und wärmer als Riesenplaneten: Die sogenannten L-Zwerge haben eine Oberflächentemperatur von 1.200 bis 2.000 Grad Celsius, die T-Zwerge sind kälter als 1.200 Grad.

Delorme und seine Kollegen entdeckten CFBDS0059 bei einer breit angelegten Himmelsstudie mit dem Canada-France-Hawaii-Teleskop und analysierten die chemische Zusammensetzung seiner Atmosphäre anschließend anhand des Infrarot-Spektrums, das vom Keck-Teleskop aufgenommen wurde. Erstmals bei einem braunen Zwerg fanden sie Hinweise auf die Verbindung Ammoniak. Alle bislang bekannten braunen Zwerge sind so warm, dass dieses Gas in ihrer Atmosphäre nicht entstehen kann.

Die Forscher nehmen daher an, dass CFBDS0059 der Prototyp eines neuen, bislang nur theoretisch vorhergesagten Typs sein könnte, der "Y-Zwerge". Theoretische Modelle sagen voraus, dass die Atmosphärenphysik von Braunen Zwergen bei Temperaturen unterhalb von etwa 370 Grad Celsius drastisch ändert: Zum einen wird die Entstehung von Ammoniak möglich, zum anderen kondensiert Wasserdampf bei noch niedrigen Temperaturen zu Eiswolken. Das müsste sich in einem veränderten Spektrum niederschlagen.

Dem Bericht der Forscher zufolge ist CFBDS0059 zwischen 15 und 30 Jupitermassen schwer und eine bis fünf Milliarden Jahre alt. Die Beobachtung des Himmelskörpers ist für Astronomen auch deswegen interessant, weil sie dadurch etwas über die Vorgänge in den Atmosphären von extrasolaren Riesenplaneten lernen können. Da diese meist nah an ihrem Mutterstern liegen, sind sie mit Teleskopen schwerer zu beobachten als braune Zwerge.

Doch wie die neuen Daten zeigen, scheint der Übergang zwischen Planeten und Sternen kontinuierlich zu sein: Riesenplaneten wie Jupiter und Saturn enthalten sowohl Staubwolken, Aerosole und Methan, wie sie für warme Braune Zwerge typisch sind, als auch Ammoniak und Wassereiswolken, wie sie bei den Y-Zwergen vermutet werden.
Philippe Delorme (Université Joseph Fourier, Grenoble, Frankreich) et al.: Astronomy & Astrophysics, in press

Ute Kehse


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