Im Brennpunkt - Braune Zwerge selten Begleiter von Sternen

Der doppelte Braune-Zwerg Kelu 1 auf einer Aufnahme mit dem Hubble Space Telescop. Die Umlaufbahn der beiden Braunen Zwerge wurde über einen Zeitraum von sieben Jahren mit der Near Infrared Camera und dem Multi-Object Spectrometr (NICMOS) festgehalten. Im Jahr 1998 waren die beiden Braunen Zwerge zu nahe beisammen, so dass die Auflösung von Hubble für eine Trennung nicht ausreichte. Bis 2005 hatten sie sich aber auf 838 Mio km voneinander entfernt, was eine Auflösung möglich machte. Die maximale Entfernung zueinander beträgt 880 Mio km. Die Braunen Zwerge haben 61 bzw. 50 Jupitermassen. Auf der Grundlage der geschätzten Masse des Systems vermuten die Astronomen einen dritten Braunen Zwerg, der bis dato aufgrund seiner geringen Entfernung noch nicht entdeckt worden ist.

Braune Zwerge selten Begleiter von Sternen

Nur in Ausnahmefällen sind Braune Zwerge Begleiter von Sternen. Dies wurde anhand einer Studie an 233 nahen Sternsystemen festgestellt. Diese Studie wurde mit den Instrumenten des Hubble Space Telescope durchgeführt. Nur zwei Braune Zwerge wurden als Begleiter von "normalen " Sternen gefunden. Das bedeutet, dass die sogenannte "Braune Zwerge Einöde " (die Abwesenheit von Braunen Zwergen um sonnenähnliche Sterne) sich auch auf die massseärmsten Sterne (rote Zwergsterne) im Weltall erstreckt.

Über diese, seine Ergebnisse berichtete der Teamleiter dieser Studie, Sergio Dieterich von der Georgia State University in Atlanta, am 6. Januar 2009 beim 214. Treffen der American Astronomical Society (AAS) in Long Beach, Kalifornien. Bis jetzt hat, laut Bericht von Sergio Dieterich, das Team noch keine Braunen Zwerge um Rote Zwergsterne gefunden, deren Masse sich nur geringfügig über dem Grenzwert zum Wasserstoffbrennen befindet. Vor allem wenn man die Tatsache berücksichtigt, dass es Doppelsysteme unter den Braunen Zwergen gibt, die oft nur geringfügig die Grenze zum Wasserstoffbrennen verfehlen.

Die Untersuchung der 233 Sterne ist Teil von RECONS (Research Consortium an Nearby Stars) einer Studie, die sich der Erforschung der nächsten stellaren Nachbarn und deren Wechselwirkung untereinander zum Ziel gesetzt hat. Die aktuellen primären Ziele sind, bis zu einer Entfernung von 10 Parsec (32,6 Lichtjahre) die "fehlenden" Mitglieder unter den Sternen zu entdecken und zu analysieren.
RECONS sucht nach nahen Sternen aufgrund von Analysen bestehender Himmels-Durchmusterungen, die mit einer Vielzahl von Beobachtungen kombiniert werden, die an Teleskopen auf beiden Hemisphären stattfinden. Insgesamt sind derzeit 12 Braune Zwerge bis zu einer Entfernung von 32,6 Lichtjahren gefunden worden und 239 rote Zwergsterne (das sind Sterne die nur etwa 20 Prozent an Sonnenmasse und etwa die Hälfte des Sonnendurchmessers besitzen und auch eine viel niedrigere Temperatur).

Die Untersuchung, die mit Hubble`s Near Infrared Camera und dem Multi-Object Spectrometer (NICMOS) durchgeführt wurde zeigt, dass Braune Zwerge höchst selten um wenig massereiche Sterne existieren. Dieterich meint, wenn das Masse-Verhältnis der treibende Faktor wäre, würde es mehr Braune Zwerge um rote Zwergsterne als um sonnenähnliche Sterne geben.
Die Ergebnisse sind eine Ergänzung zu einer anderen Studie, die beim AAS-Treffen von Michaela Stumpf (Max Planck Institut, Heidelberg) bekannt gegeben wurde. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Braune Zwerge eher dazu neigen, mit ihrer eigenen Spezies eine Verbindung einzugehen.
Fast zehn Jahre dauernde Beobachtungen mit NICMOS sind mit den jüngsten Ergebnissen erdgebundener Beobachtungen mittels adaptiver Optik kombiniert wurden. Diese haben eine erste Schätzung der Umlaufbahn des doppelten Braunen-Zwerg-Systems Kelu-1 AB ergeben. Auf einer exzentrischen Umlaufbahn umkreisen die beiden Braunen Zwerge einander in rund 38 Jahren. Die Gesamtmasse des Systems wird aufgrund der Dynamik ihrer Umlaufbahn auf 184 Jupitermassen geschätzt. Aber die spektroskopischen und photometrischen Messungen ergaben, dass die beiden Braunen Zwerge nur 61 bzw. 50 Jupitermassen besitzen. Michaela Stumpf berichtete, das es aller Wahrscheinlichkeit nach ein drittes Mitglied dieses Systems gibt, welches die fehlende Masse erklären würde. Wenn sich dies bestätigen sollte, wäre dies das erste Dreifachsystem bei Braunen Zwergen.

Für die nächsten zehn Jahre sind weitere Himmelsdurchmusterungen mit fortschrittlichsten Teleskopen geplant, wie etwa mit dem Large Synoptic Survey Telescope. Bei Erforschung des Himmels mittels Fernem Infrarot versprechen sich die Forscher die Lösung des Rätsel, warum es so selten Braune Zwerge um sonnenähnliche Sterne gibt.

8. Jänner 2009/SP
Verein Kuffner-Sternwarte