Künstlerische Darstellung von einer der Entdeckungen in dieser Studie; ein Weißer Zwerg (kleine weiße Kugel) mit seinem kalten Braunen Zwerg (braun/orangefarbene Vordergrundobjekt) als Begleiter, der durch das Weltraumteleskop Spitzer der NASA bestätigt wurde. Dieser leuchtschwache Braune Zwerg wurde früher übersehen, bis er von Bürgerwissenschaftlern entdeckt wurde, da er direkt in der Ebene der Milchstraße liegt.
Credit: NOIRLab/NSF/AURA/ P. Marenfeld; Acknowledgement: William Pendrill
95 Braune Zwerge in unserer kosmischen Nachbarschaft entdeckt
Astronomen und ein Team von Freiwilligen, die an Backyard Worlds: Planet 9, einem bürgerwissenschaftlichen Projekt teilnehmen, haben 95 extrem kühle Welten in der Nähe der Sonne entdeckt – Objekte, die massereicher als Planeten, aber masseärmer als Sterne sind und Braune Zwerge genannt werden. Sie befinden sich zwar weit außerhalb des Sonnensystems, aber in einer Region die als unsere kosmische Nachbarschaft betrachtet wird. Viele davon wurden innerhalb nur weniger Dutzend Lichtjahre von der Sonne entfernt entdeckt.
Die Ergebnisse der Nachbeobachtungen mit dem Spitzer Weltraumteleskop wurden in der Ausgabe vom 20. August im Astrophysical Journal veröffentlicht.
Braune Zwerge liegen irgendwo zwischen den massereichsten Planeten und den an Masse armen Sternen. Braunen Zwergen fehlt es an Masse, um Kernreaktionen in ihrem Inneren aufrechtzuerhalten. Ihre geringe Masse, niedrige Temperatur und das Fehlen interner Kernreaktionen machen sie extrem leuchtschwach und sind daher äußerst schwer zu erkennen. Aus diesem Grund können Astronomen bei der Suche nach den kühlsten Braunen Zwergen nur hoffen, solche Objekte relativ nah an der Sonne zu entdecken.
Um die kühlsten und nächsten Nachbarn unserer Sonne zu finden, haben sich Astronomen an das Backyard Worlds-Projekt, ein weltweites Netzwerk von mehr als 100.000 Bürgerwissenschaftlern gewandt. Diese Freiwilligen untersuchen fleißig Billionen von Pixeln auf Teleskop-Bildern, um die subtilen Bewegungen der nahe gelegenen Braunen Zwerge und Planeten zu identifizieren. Trotz der Fortschritte des maschinellen Lernens und der Supercomputer, gibt es immer noch keinen Ersatz für das menschliche Auge wenn es darum geht, lichtschwache sich bewegende Objekte zu finden.
Freiwillige von Backyard Worlds haben bereits mehr als 1.500 kühle Welten in Sonnennähe entdeckt. Die Neuentdeckung von 95 Braunen Zwergen ist jedoch laut dem Hauptautor Aaron Meisner vom NOIRLab der National Science Foundation, ein Rekord für jedes bürgerwissenschaftliche Programm.
Um einige der leuchtschwächsten und kühlsten der neu entdeckten Braunen Zwerge zu identifizieren, verwendete Adam Burgasser, Professor für Physik an der UC San Diego und Forscher des Cool Star Lab das empfindliche Nahinfrarot-Echellete-Spektrometer (NIRES) des Keck Observatoriums.
„Wir verwendeten die NIRES-Spektren um die Temperatur und Gase ihrer Atmosphäre zu messen. Jedes Spektrum ist im Wesentlichen ein Fingerabdruck, mit dem wir einen kühlen Braunen Zwerg von anderen Arten von Sternen unterscheiden können“, sagte Burgasser, Co-Autor der Studie. Das Forscherteam fand heraus, dass mehrere dieser neu entdeckten Welten zu den kühlsten gehören die bekannt sind, wobei einige wenige sich der Temperatur der Erde annähern.
Die Entdeckung und Charakterisierung astronomischer Objekte in der Nähe der Sonne ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis für unseren Platz im Universum. Dennoch entdecken Astronomen immer noch neue Welten in unserer kosmischen Nachbarschaft. Die neue Entdeckung von Backyard Worlds schließt eine Lücke im Bereich der Niedertemperatur-Braunen Zwerge und identifizierte ein seit langem gesuchtes fehlendes Glied innerhalb der Population von Braunen Zwergen.
„Diese kühlen Welten bieten die Möglichkeit für neue Einblicke in Entstehung und Atmosphäre von Planeten jenseits unseres Sonnensystems“, sagte Meisner. „Mit dieser Ansammlung kühler Brauner Zwerge können wir auch die Anzahl der frei schwebenden Welten, die den interstellaren Raum in der Nähe der Sonne durchstreifen, genauer abschätzen.
Dank des offenen und zugänglichen Webportals des Astro Data Lab konnten Bürgerwissenschaftler von Backyard Worlds problemlos umfangreiche Kataloge nach Kandidaten für Braune Zwerge durchsuchen.
Datensätze vom WISE-Satelliten der NASA sowie von Teleskopen am Cerro Tololo Inter-American Observatorium und am Kitt Peak National Observatorium waren ebenfalls ausschlaggebend für diese Entdeckungen der Braunen Zwerge.
23. August 2020/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
