Die fehlenden Braunen Zwerge

8. April 2016. Im Zuge einer neuen Analyse des aktualisierten Datenbestands von Beobachtungen sonnennaher Brauner Zwerge haben Potsdamer Astronomen festgestellt, dass eine große Anzahl Brauner Zwerge bislang unentdeckt geblieben sein muss.

Bislang glaubte man, die Umgebung der Sonne und die dort beheimateten Braunen Zwerge sehr gut zu kennen. Die nun veröffentlichte Studie von Gabriel Bihain und Ralf-Dieter Scholz, beide Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), stellt dies grundlegend in Frage. Die tatsächliche Anzahl Brauner Zwerge in verschiedenen Himmelsregionen zu kennen, ist unter anderem wichtig, um den Prozess der Sternentstehung und die Bewegungen von Sternen in der Milchstraße besser zu verstehen.

Braune Zwerge sind eine Art Bindeglied zwischen Sternen und Planeten. Mit ihrer geringen Masse von weniger als etwa sieben Prozent der Sonnenmasse können sie in ihrem Inneren nicht genug Druck und Hitze für die Wasserstofffusion zu Helium aufbauen, den grundlegenden Prozess zur Strahlungserzeugung in Sternen. Die Sternentstehung ist also quasi fehlgeschlagen, wenn ein Brauner Zwerg entsteht.

Gabriel Bihain und Ralf-Dieter Scholz haben sich die Verteilung bekannter naher Braunen Zwerge nun nochmals aus einem anderen Blickwinkel angesehen. Überraschenderweise fanden sie eine signifikante Asymmetrie, die stark von der Verteilung der Sterne abweicht.

„Ich habe die bekannten nahen Braunen Zwerge auf die galaktische Ebene projiziert und bemerkt: der halbe Himmel ist beinahe leer! Das war ein völlig unerwartetes Ergebnis, denn wir betrachten eine Umgebung, die eigentlich gleichförmig aussehen sollte“, beschreibt Gabriel Bihain seine Entdeckung. Die leere Region überlappt von der Erde aus gesehen zu einem großen Teil mit dem Nordhimmel.

Die Forscher gehen davon aus, dass es viele weitere Braune Zwerge gibt, welche die von ihnen gefundene Lücke füllen werden. Wenn sich diese Annahme als richtig herausstellt, bedeutet dies, dass die Sternentstehung mit einem Verhältnis von einem Braunen Zwerg zu vier Sternen deutlich öfter fehlschlägt als bislang gedacht. In jedem Fall müsste das etablierte Bild der Sonnenumgebung und der Eigenschaften der Population Brauner Zwerge insgesamt neu geprüft werden.

„Es ist durchaus wahrscheinlich, dass sich neben normalen Braunen Zwergen auch weitere Objekte mit noch geringerer, planetarer Masse in den Beobachtungsdaten verstecken. Es lohnt sich also definitiv, die vorhandenen und zukünftigen Daten noch einmal neu zu durchforsten“, so Ralf-Dieter Scholz.

 

Bild links oben: Mögliche Erscheinungsformen Brauner Zwerge (künstlerische Darstellung). Da die Braunen Zwerge optisch fast unsichtbar sind und nur noch im infraroten Licht strahlen, nehmen sie verschiedene Farben in diesem Bereich an. (Bild: AIP/J. Fohlmeister)

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Fachpublikation: G. Bihain and R.-D. Scholz, A non-uniform distribution of the nearest brown dwarfs, Astronomy and Astrophysics, 589, A26 (2016).

 

Wissenschaftlicher Kontakt: Dr. Gabriel Bihain, 0331 7499-452, gbihain@aip.de

Pressekontakt: Kerstin Mork, 0331 7499-803, presse@aip.de

 

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) widmet sich astrophysikalischen Fragen, die von der Untersuchung unserer Sonne bis zur Entwicklung des Kosmos reichen. Forschungsschwerpunkte sind dabei kosmische Magnetfelder und extragalaktische Astrophysik sowie die Entwicklung von Forschungstechnologien in den Bereichen Spektroskopie, robotische Teleskope und E-Science. Seinen Forschungsauftrag führt das AIP im Rahmen zahlreicher nationaler, europäischer und internationaler Kooperationen aus. Das Institut ist Nachfolger der 1700 gegründeten Berliner Sternwarte und des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam, das sich als erstes Institut weltweit ausdrücklich der Astrophysik widmete. Seit 1992 ist das AIP Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.