Großer Planet oder Begleiter Brauner Zwerg? Mit dem Hubble-Weltraumteleskop und dem Gemini-Observatorium haben Astronomen ein ungewöhnliches Objekt entdeckt, das einen Braunen Zwerg umkreist, und seine Entdeckung könnte zusätzliche Debatten darüber anregen, was genau einen Planeten ausmacht. Das Objekt umkreist einen nahe gelegenen Braunen Zwerg in der sternbildenden Region des Stiers mit einer Umlaufbahn von ungefähr 3,6 Milliarden Kilometern (2,25 Milliarden Meilen), ungefähr so wie Saturn von unserer Sonne. Die Astronomen sagen, dass es die richtige Größe für einen Planeten hat, aber sie glauben, dass sich das Objekt in weniger als 1 Million Jahren gebildet hat - dem ungefähren Alter des Braunen Zwergs - und viel schneller als die vorhergesagte Zeit, die benötigt wird, um Planeten nach herkömmlichen Theorien zu bauen.
Kamen Todorov von der Penn State University und sein Team führten eine Umfrage unter 32 jungen Braunen Zwergen in der Stierregion durch.
Das Objekt umkreist den Braunen Zwerg 2M J044144 und ist etwa 5-10 mal so groß wie die Masse des Jupiter. Braune Zwerge sind Objekte, die typischerweise das Zehnfache der Masse des Jupiter betragen und zu klein sind, um die Kernfusion aufrechtzuerhalten, um wie Sterne zu leuchten.
Während im Zusammenhang mit der Pluto-Debatte viel darüber diskutiert wurde, wie klein ein Objekt sein kann und immer noch als Planet bezeichnet werden kann, befasst sich diese neue Beobachtung mit der Frage am anderen Ende des Größenspektrums: Wie klein kann ein Objekt sein und trotzdem eher ein brauner Zwerg als ein Planet sein? Dieser neue Begleiter befindet sich im Bereich der Massen, die für Planeten um Sterne beobachtet werden, aber auch hier sind sich die Astronomen nicht sicher, ob es sich um einen Planeten oder einen braunen Zwergstern handelt.
Die Antwort hängt stark mit dem Mechanismus zusammen, durch den sich der Begleiter höchstwahrscheinlich gebildet hat.
Die neue Hubble-Version bietet die folgenden drei möglichen Szenarien für die Entstehung des Objekts:
Staub in einer zirkumstellaren Scheibe agglomeriert langsam und bildet einen felsigen Planeten, der zehnmal größer als die Erde ist und der dann eine große gasförmige Hülle ansammelt. Ein Gasklumpen in der Scheibe kollabiert schnell und bildet ein Objekt von der Größe eines Gasriesenplaneten. oder anstatt sich in einer Scheibe zu bilden, bildet sich ein Gefährte direkt aus dem Zusammenbruch der riesigen Gas- und Staubwolke auf die gleiche Weise wie ein Stern (oder ein brauner Zwerg).
Wenn das letzte Szenario korrekt ist, zeigt diese Entdeckung, dass Planetenmassenkörper durch denselben Mechanismus hergestellt werden können, der Sterne bildet. Dies ist die wahrscheinliche Lösung, da der Begleiter zu jung ist, um sich durch das erste Szenario gebildet zu haben, das sehr langsam ist. Der zweite Mechanismus tritt schnell auf, aber die Scheibe um den zentralen Braunen Zwerg enthielt wahrscheinlich nicht genug Material, um ein Objekt mit einer Masse von 5-10 Jupitermassen herzustellen.
„Die interessanteste Implikation dieses Ergebnisses ist, dass es zeigt, dass sich der Prozess, der Doppelsterne erzeugt, bis hinunter zu Planetenmassen erstreckt. Es scheint also, dass die Natur in der Lage ist, Planetenmassenbegleiter durch zwei sehr unterschiedliche Mechanismen zu bilden “, sagte Teammitglied Kevin Luhman vom Zentrum für Exoplaneten und bewohnbare Welten an der Penn State University.
Wenn der mysteriöse Begleiter, der durch Wolkenkollaps und Fragmentierung entstanden ist, wie es Sternbinärsysteme tun, dann ist er per Definition kein Planet, weil sich Planeten in Scheiben ansammeln.
Die Masse des Begleiters wird geschätzt, indem seine Helligkeit mit den Leuchtdichten verglichen wird, die von theoretischen Evolutionsmodellen für Objekte mit verschiedenen Massen für ein Alter von 1 Million Jahren vorhergesagt wurden.
Weitere Belege stammen aus dem Vorhandensein eines sehr nahe gelegenen Binärsystems, das einen kleinen roten Stern und einen braunen Zwerg enthält. Luhman glaubt, dass sich alle vier Objekte im selben Wolkenkollaps gebildet haben könnten, was dies in Wirklichkeit zu einem Vierfachsystem macht.
"Die Konfiguration ähnelt stark vierfachen Sternensystemen, was darauf hindeutet, dass sich alle ihre Komponenten wie Sterne gebildet haben", sagte er.
Die Forschungsergebnisse des Teams werden in einer kommenden Ausgabe des Astrophysical Journal veröffentlicht.
Die Arbeit des Teams: Entdeckung eines Planeten-Massen-Gefährten eines Braunen Zwergs im Stier
Quelle: HubbleSite
