Astronomen haben ein einzigartiges Doppelsternsystem aus einem Weißen Zwerg und einem extrem kalten, kleinen Braunen Zwerg entdeckt. Diese exotische Kombination eröffnet neue Möglichkeiten, Alter und Eigenschaften der methanreichen Braunen Zwerge näher zu untersuchen. Diese Gruppe „gescheiterter“ Sterne bewegt sich im Grenzbereich zwischen Sternen und Planeten und ist wegen ihrer Kälte und geringen Leuchtkraft besonders schwer zu finden und zu erforschen.
T-Zwerge oder Methan-Zwerge sind die kleinsten und kühlsten Objekte unter den Braunen Zwergen. Mit einer Größe etwa des Planeten Jupiter und Temperaturen von maximal 1.000 Grad Celsius liegen sie im Grenzbereich zwischen Stern und Planet. Bei beiden reichen Dichte und Temperatur nicht aus, um die Wasserstofffusion, das Sonnenfeuer, das sie zu echten Sternen machen würde, zu zünden. Die Übergänge zwischen Beiden sind fließend.
Brauner Zwerg wurde zuerst entdeckt
Jetzt hat ein internationales Astronomenteam unter Leitung von Avril Day-Jones von der Universidad de Chile ein einzigartiges Doppelsternsystem, bestehend aus einem methanriechen Braunen Zwerg und einem Weißen Zwerg entdeckt, das sich als entscheidender „Rosetta-Stein“ für die Bestimmung von Alter und Masse der T-Zwerge entpuppt hat. Entdeckt wurde zunächst nur der Braune Zwerg. Ihn identifizierten Astronomen im Rahmen des Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS) als Teil einer gezielten Suche nach den kühlsten Objekten in unserer Galaxie. Temperatur und Spektrum des Braunen Zwergs wurden mit Hilfe des Gemini North Teleskops auf Hawaii bestimmt.
Gemeinsame Bewegung mit einem Weißen Zwerg
Doch das eigentlich Sensationelle bemerkten die Astronomen erst, als sie die Bewegungen des Braunen Zwerges und der ihn umgebenden Himmelskörper mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile genauer analysierten. Es zeigte sich, dass ein weiteres Objekt, der Weiße Zwerg LSPM 1459+0857, sich mit dem Braunen Zwerg um ein gemeinsames Massenzentrum bewegte. Es handelt sich offenbar um ein Doppelsternsystem, auch wenn beide Partner heute mindestens um 2,5 Milliarden Kilometer auseinander liegen.
Alter und Masse berechenbar
Damit ist dieses Doppelsternsystem aus Weißem und Braunem T-Zwerg nicht nur das erste seiner Art. Es hat auch das Potenzial dazu, zu einem wichtigen Durchbruch in der Erforschung der Braunen Zwerge zu werden. Denn der Weiße Zwerg erlaubt es zum einen, den Entstehungszeitpunkt des Systems recht genau zu datieren. Zum anderen geben die Bewegungen der beiden Auskunft über die Masse des Methan-Zwergs, einem wichtigen Faktor um sein Verhalten und seine Eigenschaften besser zu verstehen.
Überdauert trotz nur schwacher Anziehung
Das offiziell LSPM 1459+0857 A und B getaufte System entstand, als der Ursprungsstern seine äußeren Schichten in einer Nova abstieß und nur noch sein Kern als Weißer Zwerg übrig blieb. Zu diesem Zeitpunkt war der Braune Zwerg seinem Kompagnon noch sehr viel näher. Durch die nach der Umwandlung nachlassende Schwerkraft konnte er jedoch immer weiter nach außen driften. Das Alter des Weißen Zwergs deutet aber darauf hin, dass beide Partner trotz der nur schwachen Anziehungskraft bereits Milliarden Jahre überdauert haben müssen.
„Doppelsternsysteme wie dieses liefern uns entscheidende Informationen und ermöglichen es uns, kalte Atmosphären und die von ihnen eingehüllten sehr massearmen Braune Zwerge und Planeten besser zu verstehen“, erklärt David Pinfield von der Universität von Hertfordshire in England. „Die Tatsache, dass diese Doppelsternsysteme Milliarden Jahre intakt überdauert haben bedeutet, dass wir in der Zukunft noch mehr von ihnen finden könnten.“ Die Ergebnisse der Studie sind jetzt in der Fachzeitschrift “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ erschienen.
(Royal Astronomical Society (RAS), 23.11.2010 – NPO)
