Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
NASA / Hubble
Braune Zwerge sind verfehlte Sterne. Ihre Massen sind so gering, kleiner als ungefähr achtzig Jupitermassen, daß sie nicht die Fähigkeit haben, ihr Inneres auf Temperaturen von etwa zehn Millionen Kelvin aufzuheizen, die für normales Wasserstoffbrennen erforderlich sind (Wasserstoffbrennen treibt die Sonne an, deren Oberflächentemperatur etwa 5700 Kelvin beträgt). Die Oberflächentemperaturen und Eigenschaften von Braunen Zwergen hängen von ihren genauen Massen sowie ihrem Alter ab und spannen einen Bogen von ein paar Tausend Grad bis herab zu nur 200 Kelvin (vergleichbar mit der Oberflächentemperatur der Erde), wobei die wärmste Gruppe als L-Zwerge, die etwas kühlere Gruppe als T-Zwerge und die kühlsten Objekte als Y-Zwerge bezeichnet wird. Da sie so kühl sind, ist es nicht überraschend, daß Braune Zwerge lichtschwach und schwer zu entdecken sind und obwohl Theoretiker voraussagen, daß es ebenso viele Braune Zwerge wie normale Sterne geben könnte, ist unser Wissen über ihre Entwicklung und ihre inneren Eigenschaften ziemlich lückenhaft.
Der NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), der für die Strahlung kühler Objekte empfindlich war, entdeckte 2011 die Braunen Zwerge der Klasse Y und vierundzwanzig sind heute von ihnen bekannt. CfA-Astronomin Caroline Morley und ihre Kollegen benutzten das Spitzer-Weltraum-Teleskop, das Gemini-Observatorium und einige andere Einrichtungen, um die Werte für Entfernungen, Leuchtkräfte, Farben und Spektraleigenschaften dieser Objekte zu verbessern und verglichen die Ergebnisse mit heutigen Modellen. Die Forscher bestimmten die Massen und das Alter von zweiundzwanzig Y-Zwergen und bestätigten, daß, zumindest für die geringfügig wärmeren von ihnen (deren Temperaturen bei etwa 450 Kelvin liegen) die Modelle für wolkenfreie Oberflächen mit Beobachtungen übereinstimmen. Sie alle zeigen Elementhäufigkeiten, die mit denen in der Sonne vergleichbar sind und alle scheinen turbulente Atmosphären zu besitzen. Für die wenigen kühlsten Objekte jedoch, deren Temperaturen mehr bei 250 Kelvin liegen, stimmen die Modelle nicht überein. Zur Klärung dieser Frage und um die Parameter einzugrenzen, wäre zur Untersuchung eine größere Zahl an Objekten hilfreich, aber die Autoren heben hervor, daß es unwahrscheinlich ist, daß mehr gefunden werden, bis eine empfindlichere Infrarotmission geflogen wird.
Literatur:
„The Y-type Brown Dwarfs: Estimates of Mass and Age from New Astrometry, Homogenized Photometry, and Near-infrared Spectroscopy“
S. K. Leggett, P. Tremblin, T. L. Esplin, K. L. Luhman, and Caroline V. Morley
The Astrophysical Journal, 842:118 (25pp), 2017 June 20
