Ein- oder zweimal am Tag blinzelt uns ein seltsames Objekt in der Milchstraße an. Jetzt glauben Astronomen zu wissen warum.
Das Objekt heißt NGTS-7 und sieht für die meisten Teleskope wie ein einzelner Stern aus. Forscher an der Universität von Warwick in England begannen zu beobachten, weil es Fackeln auszustrahlen schien, aber bei näherer Betrachtung stellten sie fest, dass das Sternenlicht alle 16,2 Stunden kurz nachlässt. Als die Astronomen zoomten, stellten sie fest, dass sich tatsächlich zwei ähnlich große Sterne im System befinden und dass nur einer von ihnen auf diese Weise kurz dimmt - was darauf hindeutet, dass etwas Dunkles auf oder direkt über der Oberfläche des Sterns kreist. In einem Artikel im Preprint-Journal arXiv geben die Astronomen eine Erklärung: Ein Brauner Zwerg umkreist einen der Sterne in einer Umlaufbahn, die so eng ist, dass die Fertigstellung nur 16,2 Stunden dauert.
Es ist beeindruckend, dass die beteiligten Astronomen das komplizierte Signal dieses Systems analysieren konnten, indem sie entwirrten, woher das vermischte Licht des Braunen Zwergs und der beiden kleinen jungen Sterne ursprünglich stammte, sagte Hugh Osborn, Astronom am Laboratoire d'Astrophysique de Marseille in Frankreich, der nicht an der Forschung beteiligt war.
Um dies zu erreichen, verwendeten die Forscher eine ähnliche Technik wie bei der Erkennung von Exoplaneten: Messung, wie das Licht eintauchte, als der Braune Zwerg zwischen seinem Wirtsstern und der Erde hindurchging. Diese Neigung stellt das Signal eines "Transits" dar: eine kurze, partielle Sonnenfinsternis des Sterns durch etwas, das zu klein und zu dunkel ist, um selbst durch ein leistungsstarkes Teleskop direkt gesehen zu werden.
"Die Erkennung dieses Systems ist wahrscheinlich ganz einfach", sagte Osborn gegenüber Live Science. "Weil der Stern so klein und der Braune Zwerg relativ groß ist, ist das Transitsignal tatsächlich etwa zehnmal größer als das von."
Aber sobald Sie das Transitsignal erkannt haben, müssen Sie es verstehen. Das ist schwierig, weil die Transitsignale der Braunen Zwerge seltsam sind. Zum einen neigen sie dazu, durch innere Hitze und die Hitze benachbarter Sterne schwach zu leuchten.
"Die typische Temperatur des Braunen Zwergs liegt irgendwo zwischen lauwarmem Wasser, das für unsere Augen schwarz erscheint, und einem Lagerfeuer, das schwach rot leuchtet", sagte Osborn. "Im Fall von wird der Braune Zwerg von dem Stern erwärmt, den er umkreist, was bedeutet, dass die Tagesseite des Objekts glühend heiß leuchtet. Die Nachtseite wäre dunkler, aber ein Teil dieser Wärme würde durch Winde angesaugt und erhitzt es auf. "
Die Berücksichtigung all dieser verschiedenen Faktoren, um herauszufinden, was Sie tatsächlich sehen, ist für Astronomen eine Herausforderung, sagte Osborn.
Jede Entdeckung eines Braunen Zwergs ist aufregend, sagte Osborn. Die Objekte sind mehrere Dutzend Mal größer als Jupiter oder die großen Exoplaneten, die Wissenschaftler normalerweise entdecken, aber nicht schwer genug, um wie ein Stern mit Kernfusion zu leuchten. Aufgrund ihrer Größe sollten sie leicht vor Sternen zu erkennen sein, sagte Osborn. Aber sie sind selten: Weniger als 20 wurden jemals vor solchen Sternen entdeckt, und nur etwa 1.000 wurden anderswo in der Galaxie entdeckt. Im Vergleich dazu haben Astronomen bereits Tausende von Exoplaneten gefunden. Aus diesem Grund sprechen Astronomen davon, dass es eine Art "Braune Zwergwüste" gibt, zumindest in der Region des Weltraums, die wir deutlich beobachten können.
"Die Tatsache, dass wir so wenige von ihnen haben ... muss daran liegen, dass sie äußerst selten sind und nicht daran, dass wir sie einfach vermisst haben", sagte Osborn.
Dieser ist besonders seltsam, selbst für einen Braunen Zwerg, wegen seiner Nähe zu seinem Wirtsstern, sagte Osborn.
Es scheint durch die Schwerkraft des anderen Sterns im System in seine enge Umlaufbahn gestoßen worden zu sein.
Jetzt ist es perfekt mit seinem Wirtsstern synchronisiert, wobei sich die beiden Objekte so drehen und umkreisen, dass eine Seite des Planeten immer einer Seite des Sterns zugewandt ist, als wären sie durch eine Schnur verbunden.
Es ist interessant, sagte Osborn, "dass die Umlaufbahn des Braunen Zwergs die Umlaufbahn des Sterns" gedreht "zu haben scheint."
Satelliten haben diesen Effekt normalerweise nicht auf ihre Wirtssterne, fügte Osborn hinzu.
Die Forscher können feststellen, dass die beiden Objekte auf diese Weise synchronisiert sind, da andere Schatten auf der Oberfläche dieses Sterns, wahrscheinlich Sonnenflecken, in einigen Beobachtungen im selben 16,2-Stunden-Zyklus zusammen zu rotieren scheinen. (Dies ist eher die Schwierigkeit, die diese Analyse so schwierig gemacht hat.)
Mit der Zeit, so die Forscher, verlangsamen magnetische Kräfte des Wirtssterns die Umlaufbahn des Braunen Zwergs, wodurch die Umlaufbahn schrumpft und die Transite noch regelmäßiger ablaufen. Schließlich sollte die Umlaufbahn des Braunen Zwergs in nicht allzu ferner Zukunft (zumindest in Sternform) vollständig zusammenbrechen und in seinen Wirtsstern fallen. Die daraus resultierende Feuerwerksshow - stellen Sie sich eine warme Bowlingkugel vor, die in einen riesigen Wasserballon aus superheißem Plasma schlägt - sollte für die Astronomen, die am Leben sind, spektakulär sein, wenn es passiert.
In der Zwischenzeit, sagte Osborn, würde er gerne sehen, wie Forscher überprüfen, ob die beiden wahren Sterne im System wirklich in ihren eigenen, breiteren Umlaufbahnen miteinander verbunden sind.
