Das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA hat direkt einen kleinen braunen Zwergstern abgebildet, der einen größeren Stern umkreist - das erste Mal, dass dies jemals gesehen wurde. Der Braune Zwerg HD 3651 wird als „T-Zwerg“ klassifiziert, hat etwa die 50-fache Masse des Jupiters und umkreist etwa die 10-fache Entfernung von der Sonne zu Pluto. Astronomen vermuteten, dass das System einen Braunen Zwerg enthielt, weil ein Saturn-großer Planet eine seltsam elliptische Umlaufbahn hatte; etwas zog daran.
Wissenschaftler, die das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA verwenden, haben einen kleinen braunen Zwergstern entdeckt und direkt abgebildet, der 50-mal so groß wie Jupiter ist und mit einem Planeten um einen sonnenähnlichen Stern kreist. Eine solche Anordnung wurde noch nie gesehen, könnte aber nach Ansicht der Wissenschaftler üblich sein und zu Sonnensystemen mit verzerrten Planetenbahnen führen.
Kevin Luhman von der Penn State University ist der Hauptautor eines Berichts, der diese Entdeckung beschreibt und im Astrophysical Journal veröffentlicht wird. Die Entdeckung betrifft eine Klasse der kältesten Braunen Zwerge, die T-Zwerge genannt werden.
"In den letzten zehn Jahren war es Astronomen äußerst erfolgreich, mithilfe indirekter Nachweismethoden Planeten in der Nähe ihrer Wirtssterne zu finden", sagte Luhman, Assistenzprofessor am Penn State Department für Astronomie und Astrophysik. "Aufgrund seiner Infrarotfähigkeiten ist Spitzer gut geeignet, um kühle T-Zwerge und vielleicht sogar große Planeten in den äußeren Teilen von Planetensystemen direkt zu erkennen."
Luhmans Team entdeckte auch einen zweiten Braunen Zwerg, der noch kleiner ist, etwa das 20-fache der Masse des Jupiter, und einen anderen Stern umkreist. Dieses kleinere Objekt könnte der jüngste bekannte T-Zwerg sein und Wissenschaftlern eine Momentaufnahme der frühen Entwicklung des Braunen Zwergs bieten. Die beiden T-Zwerge sind die ersten, die von Spitzer abgebildet werden. Kurz nachdem diese Gefährten gefunden worden waren, entdeckte Spitzer auch einen T-Zwerg, der alleine durch den Weltraum schwebt, anstatt einen Stern zu umkreisen. Das Team, das herausgefunden hat, dass T-Zwerg von Daniel Stern im Jet Propulsion Laboratory der NASA geführt wird.
Braune Zwerge sind kleine Sterne, die nicht massiv genug sind, um Wasserstoff zu verbrennen, wie es unsere Sonne tut. Ihre Kerne sind nicht heiß genug, um eine solche Kernfusion auszulösen. Infolgedessen beträgt ihre Oberflächentemperatur in jungen Jahren nur einige Tausend Grad und kühlt sich im Alter erheblich auf etwa die Temperatur eines Planeten ab. Folglich sind sie schwach und schwer zu identifizieren, so dass die erste eindeutige Identifizierung erst vor etwa zehn Jahren erfolgte.
Der massereichere der beiden neu entdeckten T-Zwerge heißt HD 3651 B und befindet sich im Sternbild Fische. Dieses Objekt befindet sich in einem Sonnensystem, das einen Stern enthält, der etwas weniger massereich ist als unsere Sonne und von einem Planeten umkreist wird, der etwas kleiner als der Saturn ist.
Die Umlaufbahn des Planeten um den sonnenähnlichen Stern ist stark elliptisch, was darauf hindeutet, dass die Schwerkraft eines unsichtbaren Objekts, das weiter vom Stern entfernt ist, den Planeten nach außen zieht. Sicher genug, es war ein T-Zwerg. Viele extrasolare Planeten wurden mit stark elliptischen Bahnen entdeckt. Die Entdeckung von Spitzer ist der erste Beweis für die Theorie, dass sich kleine Gefährten wie T-Zwerge in solchen Sonnensystemen verstecken und die Umlaufbahnen von Planeten extrem machen können.
"Die Umlaufbahn des Planeten in diesem System ähnelt der von Merkur, aber der T-Zwerg hat eine mehr als zehnmal größere Umlaufbahn als die von Pluto", sagte Brian Patten vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), einem Mitautor. "Obwohl HD 3651 B für einen unerschrockenen Astronomen, der auf dem Planeten dieses Systems lebt, nur mit bloßem Auge sichtbar wäre, macht der T-Zwerg seine Präsenz durch die Schwerkraft bekannt."
Der andere T-Zwerg heißt im Sternbild Pegasus HN Peg B. Während die meisten Braunen Zwerge Milliarden Jahre alt sind, ist HN Peg B relativ jung und nur etwa 300 Millionen Jahre alt. Die Wissenschaftler bestimmten ihr Alter, indem sie den Begleitstern, der gleichzeitig aus derselben Gaswolke gebildet wurde, sorgfältig untersuchten. Das System enthält auch eine zuvor entdeckte Scheibe aus Staub und Steinen.
"Erkennbare Trümmerscheiben und T-Zwerg-Gefährten sind ziemlich selten, daher macht das Vorhandensein beider um denselben Stern dieses System zu einem besonders aufregenden Sternensystem", sagte Giovanni Fazio von CfA, einem Co-Autor.
Die Entdeckungen wurden mit Spitzers Infrarotkamera gemacht, die hauptsächlich im Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, gebaut wurde. Der Hauptermittler des Instruments ist Giovanni Fazio. Weitere Teammitglieder sind Massimo Marengo, Joseph Hora, Richard Ellis, Michael Schuster, Sarah Sonnett, Elaine Winston und Robert Gutermuth von der CfA; John Stauffer von Caltech; Tom Megeath von der Universität von Toledo; Dana Backman vom SOFIA / SETI-Institut; Tod Henry von der Georgia State University; und Michael Werner vom NASA Jet Propulsion Laboratory.
Das Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, verwaltet die Spitzer-Weltraumteleskop-Mission für das Science Mission Directorate der NASA in Washington. Wissenschaftliche Operationen werden im Spitzer Science Center des California Institute of Technology in Pasadena durchgeführt.
Originalquelle: PSU-Pressemitteilung
