Warum - und wie - bilden sich Braune Zwerge? Da diese kosmischen Außenseiter hinsichtlich ihrer Temperatur und Masse irgendwo zwischen Planeten und Sternen liegen, konnten Astronomen noch nicht bestimmen, wie sie sich bilden: Sind ihre Anfänge wie Planeten oder Sterne? Jetzt hat das Spitzer-Weltraumteleskop zwei der jüngsten Braunen Zwerge gefunden. Während Astronomen immer noch versuchen, die Entdeckung dieser sogenannten „protobraunen Zwerge“ zu bestätigen, hat sie eine vorläufige Antwort darauf gegeben, wie sich diese ungewöhnlichen Sterne bilden.
Die babybraunen Zwerge wurden in 2005 gesammelten Spitzer-Daten gefunden. Die Astronomen hatten ihre Suche auf die dunkle Wolke Barnard 213 konzentriert, eine Region des Taurus-Auriga-Komplexes, die den Astronomen als Jagdrevier für junge Objekte bekannt ist.
"Wir haben uns entschlossen, einige Schritte zurück zu gehen, wenn (braune Zwerge) wirklich versteckt sind", sagte David Barrado vom Centro de Astrobiología in Madrid, Spanien, Hauptautor des Papiers, das im Astronomy & Astrophysics Journal veröffentlicht wurde. „Während dieses Schritts hätten sie eine (undurchsichtige) Hülle, einen Kokon, und wären aufgrund ihrer starken Infrarotüberschüsse leichter zu identifizieren. Wir haben diese Eigenschaft verwendet, um sie zu identifizieren. Hier spielt Spitzer eine wichtige Rolle, denn Spitzer kann in diese Wolken schauen. Ohne sie wäre das nicht möglich gewesen. "
Barrado sagte, dass die Ergebnisse möglicherweise das Rätsel lösen, ob sich Braune Zwerge eher wie Sterne oder Planeten bilden. Die Ergebnisse des Teams? Braune Zwerge bilden sich wie massearme Sterne.
Braune Zwerge sind kühler und leichter als Sterne und massiver (und normalerweise wärmer) als Planeten. Sie sind aus denselben dichten, staubigen Wolken geboren, aus denen Sterne und Planeten hervorgehen. Aber während sie sich das gleiche galaktische Kinderzimmer teilen, werden Braune Zwerge oft als „gescheiterte“ Sterne bezeichnet, weil ihnen die Masse ihrer heißeren, helleren Sterngeschwister fehlt. Ohne diese Masse wird das Gas in ihrem Kern nicht heiß genug, um die Kernfusion auszulösen, die Wasserstoff - den Hauptbestandteil dieser Molekülwolken - zu Helium verbrennt. Braune Zwerge können sich nicht als Sterne entzünden und werden zu kühleren, weniger leuchtenden Objekten, die schwieriger zu erkennen sind - eine Herausforderung, die in diesem Fall durch Spitzers wärmeempfindliches Infrarot-Sehen bewältigt wurde.
Junge Braune Zwerge entwickeln sich ebenfalls schnell, was es schwierig macht, sie zu fangen, wenn sie zum ersten Mal geboren werden. Der erste Braune Zwerg wurde 1995 entdeckt, und obwohl seitdem Hunderte gefunden wurden, konnten Astronomen sie in ihren frühesten Entstehungsstadien bis jetzt nicht eindeutig finden.
Spitzers längerwellige Infrarotkamera drang in die staubige Geburtswolke ein, um STB213 J041757 zu beobachten. Die Daten, die mit Nahinfrarotaufnahmen vom Calar Alto Observatory in Spanien bestätigt wurden, enthüllten nicht einen, sondern zwei der möglicherweise schwächsten und kühlsten Braunen Zwerge, die jemals beobachtet wurden.
Die Zwillinge wurden aus der ganzen Welt beobachtet und ihre Eigenschaften wurden mit einer Vielzahl leistungsfähiger astronomischer Werkzeuge gemessen und analysiert. Eine der Stationen der Astronomen war das Caltech Submillimeter Observatory in Hawaii, das das Vorhandensein des Umschlags um die jungen Objekte festhielt. Diese Informationen, zusammen mit dem, was sie von Spitzer hatten, ermöglichten es den Astronomen, eine spektrale Energieverteilung aufzubauen - ein Diagramm, das die Energiemenge zeigt, die von den Objekten in jeder Wellenlänge emittiert wird.
Von Hawaii aus machten die Astronomen zusätzliche Stopps an Observatorien in Spanien (Calar Alto Observatory), Chile (Very Large Telescopes) und New Mexico (Very Large Array). Sie holten auch jahrzehntealte Daten aus den Archiven des Canadian Astronomy Data Center, mit denen sie vergleichsweise messen konnten, wie sich die beiden Objekte am Himmel bewegten. Nach mehr als einem Jahr Beobachtungen zogen sie ihre Schlussfolgerungen.
"Wir konnten schätzen, dass diese beiden Objekte die schwächsten und coolsten sind, die bisher entdeckt wurden", sagte Barrado. Diese Theorie wird gestützt, weil die Helligkeitsänderung der Objekte bei verschiedenen Wellenlängen mit der anderer sehr junger Sterne mit geringer Masse übereinstimmt.
Während weitere Studien bestätigen werden, ob diese beiden Himmelsobjekte tatsächlich protobraune Zwerge sind, sind sie die besten Kandidaten, sagte Barrado. Er sagte, die Reise zu ihrer Entdeckung sei zwar schwierig, mache aber Spaß. „Es ist eine Geschichte, die sich Stück für Stück entfaltet hat. Manchmal braucht die Natur Zeit, um ihre Geheimnisse preiszugeben. “
Bildunterschrift: Dieses Bild zeigt zwei junge Braune Zwerge, Objekte, die hinsichtlich ihrer Temperatur und Masse irgendwo zwischen Planeten und Sternen liegen. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech / Calar Alto Obsv./Caltech Sub. Obsv.
Quelle: JPL
