Dunkle Riesen Forscher finden Sterne auf Zimmertemperatur

Ihre Existenz war jahrzehntelang nur Theorie: Finstere Sterne, die kein sichtbares Licht abstrahlen und nicht wärmer sind als ein menschlicher Körper. Jetzt haben Forscher erstmals einige der kühlen Giganten entdeckt.

NASA/JPL-Caltech

Sie sind die kältesten unter den kalten Sternen: sogenannte Y-Zwerge. Besäßen sie mehr Masse, wären sie zu feurigen Kugeln wie die Sonne geworden - doch stattdessen gehören sie zu den Braunen Zwergen. Damit sind sie zwar immer noch gigantische Gasbälle von der 13- bis 75-fachen Masse des Jupiters, aber zu klein, um in ihrem Inneren das Kernfusionsfeuer zu zünden. Sie strahlen deshalb kein sichtbares Licht ab, sondern kühlen im Laufe ihrer Existenz immer weiter ab, bis sie nur noch Infrarotstrahlung aussenden.

Y-Zwerge sind die kältesten sternenartigen Himmelskörper; auf ihrer Oberfläche herrscht demnach gerade einmal Zimmertemperatur. Das jedenfalls besagte die Theorie. Direkt beobachtet wurden die dunklen Gasbälle noch nie - bis jetzt.

Mit Hilfe des hochauflösenden Infrarot-Observatorium "Wide-field Infrared Survey Explorer" (Wise) der US-Raumfahrtbehörde Nasa ist Forschern jetzt erstmals der Nachweis der Y-Zwerge gelungen. Das Weltraumteleskop fing die schwache Wärmestrahlung von rund 100 zuvor unbekannten Braunen Zwergen in der Nachbarschaft der Sonne ein. Sechs davon erwiesen sich als besonders kühle Y-Zwerge, teilt die Nasa mit.

Die neu entdeckten Objekte sind demnach nur 9 bis 40 Lichtjahre von der Erde entfernt - damit liegen sie quasi vor unserer kosmischen Haustür. "Braune Zwerge so nahe an unserer Sonne zu finden, ist vergleichbar mit der Entdeckung, dass es in unserem Häuserblock ein weiteres, nie zuvor gesehenes Haus gibt", sagt Michael Cushing, Wise-Teammitglied am Jet Propulsion Laboratory der Nasa in Pasadena. Es sei spannend zu wissen, dass wir Nachbarn haben, die erst noch entdeckt werden müssten. Möglicherweise gebe es sogar einen Braunen Zwerg, der uns näher sei als der nächste bekannte Nachbarstern, Proxima Centauri. Er ist rund vier Lichtjahre von der Sonne entfernt.

Entstanden wie ein Stern, Atmosphäre wie ein Planet

Entdeckt wurden die Braunen Zwerge im Rahmen einer mehr als einjährigen Himmelsdurchmusterung. Das Wise-Observatorium durchsuchte dabei den gesamten Nachthimmel eineinhalb Mal. Nachdem das Teleskop die 100 potentiellen Braunen Zwerge aufgespürt hatte, nutzten die Astronomen weitere hochauflösende Teleskope auf der Erde und im Weltraum, um die Eigenschaften dieser Objekte genauer zu untersuchen.

Aus den Spektren ihres Infrarotlichts ermittelten die Forscher die genaue Temperatur. Bei den sechs Y-Zwergen reiche die Spanne von 175 Grad Celsius beim wärmsten bis zu nur 25 Grad Celsius beim kältesten, schreibt das Team um Davy Kirkpatrick vom California Institute of Technology in Pasadena in einem Beitrag, der im "Astrophysical Journal" erscheinen soll. "Die Braunen Zwerge, die wir vor dieser Entdeckung gefunden hatten, besaßen eher die Temperatur eines Ofens", sagt Kirkpatrick. Jetzt sei man in deutlich kühlere Bereiche vorgedrungen.

Braune Zwerge sind Himmelskörper, die sich im Grenzbereich zwischen Planeten und Sternen bewegen. Obwohl sie ähnlich wie Sterne aus dem Kollaps einer Gaswolke entstehen, ähneln sie in ihren Eigenschaften eher großen Gasplaneten wie dem Jupiter. Ihre Atmosphäre enthält gasförmige Moleküle wie Methan, Ammoniak und Wasser. Diese Moleküle haben die Astronomen auch bei den neu entdeckten Braunen Zwergen nachgewiesen.

Für die Astronomie sind Braune Zwerge wichtige Untersuchungsobjekte. Sie helfen dabei, den Grenzbereich zwischen Sternen und Planeten auszuloten und geben Informationen über die Mechanismen, die diese Himmelskörper entstehen lassen.

mbe/dapd

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