Astronomen haben kürzlich mit Hilfe des Weltraumteleskop Spitzer entdeckt, dass das bislang als kühlster Braune Zwerg gemessene Objekt 2MASS J09393548-2448279 vermutlich ein Doppelsystem aus zwei lichtschwachen Braunen Zwergen ist, die sich gegenseitig umkreisen. Die Bezeichnung
2MASS J09393548-2448279 geht auf die Himmelsdurchmusterung
Two Micron All-Sky Survey (Kurzform: 2MASS) zurück, die von 1997 bis 2001 mit den automatisierten 1,3-m-Teleskopen am Fred-Lawrence-Whipple-Observatorium in Arizona (Nordhimmel) und am Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile (Südhimmel) als gemeinsames Projekt der University of Massachusetts (UMASS) und des Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) am California Institute of Technology, das von der NASA betrieben wird, durchgeführt wurde. 2MASS J09393548-2448279 war im Rahmen dieses Durchmusterung das erste Objekt, das im Jahr 1999 entdeckt worden war.
Astronomen haben kürzlich das Weltraumteleskops Spitzer eingesetzt, um mehr über dieses Objekt zu erfahren. Die gewonnenen Daten enthüllten eine Temperatur von 565 bis 635 Kelvin in der Atmosphäre. Obwohl das Objekt mehrere hundert Grad wärmer ist als Jupiter, ist es im Vergleich zu den Sternen extrem kalt. Letztendlich bedeutet es, dass 2MASS J09393548-2448279 (Kurzform: 2M 0939) einer der kältesten sternähnlichen bekannten Objekte ist. Um die Helligkeit des Objekts zu berechnen, hatten die Astronomen zunächst seine Entfernung zur Erde ermittelt. Nach drei Jahren intensiver Messung mit dem
Anglo-Australian Observatory in Australien ermittelten sie, dass 2M 0939 die Nummer 5 in der Liste der nächsten Braunen Zwerge zur Erde ist – lediglich 17 Lichtjahre von uns entfernt und im südlichen Sternbild Luftpumpe aufzufinden. Mit der ermittelten Entfernung und den neusten Messungen von
Spitzer konnten die Astronomen schlussfolgern, dass das Objekt sehr kühl und extrem lichtschwach ist.
Bisher ging man davon aus, das 2M 0939 ein einzelner Brauner Zwerg sei. Doch mit der präzisen Kenntnis der Entfernung und Helligkeit von 2M 0939 wurde schnell klar, dass die Beobachtungen zu den theoretischen Erkenntnissen über diese stellaren Objekte im Widerspruch standen. Folgte man den gängigen Entwicklungsmodellen von Braunen Zwerge, müsste 2M 0939 eine Größe von ca. ein Zehntel der Sonne haben. Das ist aber unrealistisch, da die physikalischen Gesetze diese Größe bei Braunen Zwergen nicht zulässt. Mit den gewonnen Daten von
Spitzer enthüllte man nun die wahre Natur dieses Objekts. Die in sich stimmige Lösung dieses Rätsels ist, dass 2M 0939 kein Einzelobjekt ist, sondern aus zwei Braunen Zwergen besteht. Dadurch verteilt sich die Oberflächentemperatur auf beide Braune Zwerge zu je ca. 300 Kelvin. Jeder hätte dann eine Objektmasse von der 30- bis 40-fachen des Jupiter. Zudem lässt sich die Größe beider Braunen Zwerge auf nur 1 bis 5 Prozent der Größe der Sonne reduzieren, was den Entwicklungsmodellen von Braunen Zwergen entspricht.
Ob dieses Fundes sind die Stimmen der beteiligten Projektwissenschaftler nahezu euphorisch: "
Diese Braunen Zwerge sind die schwächsten stellaren Glühbirnen am Himmel, die wir kennen," sagte Adam J. Burgasser, der an der Entdeckung beteiligt war, "
und sie emittieren ihre Licht im nahen Bereich des gesamten Spektrums; in diesem Fall im Infrarot." Das Doppelsystem von 2M 0939 ist ein lange gesuchtes Bindeglied auf der Skala der Braunen Zwerge:
"Der heilige Gral bei der Studie von Braunen Zwergen ist es, herauszufinden, wie niedrig die Werte der Temperatur, Masse und Helligkeit sein können," sagte Davy Kirkpatrick.
"Dies wird uns mehr verraten, wie Braune Zwerge sich bilden und entwickeln."
Verwendete und weiterführende Quellen:
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Astronomers Find the Two Dimmest Stellar Bulbs (Presse-Veröffentlichung des NASA-JPL)
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2MASS J09393548−2448279: The Coldest and Least Luminous Brown Dwarf Binary Known? (wissenschaftliches Paper)
Michael Johne
