✨ Entdeckung von "gescheiterten Sternen" der Extreme: Was verraten sie uns?
Diese Entdeckungen könnten helfen, die Grenze zwischen großen Planeten und kleinen Braunen Zwergen sowie zwischen diesen und kleinen Sternen klarer zu definieren. Forscher betonen die Bedeutung dieser Objekte für das Verständnis von Stern- und Planetenentstehungsprozessen.
Das Team entdeckte diese Braunen Zwerge in IC 348, einem jungen Sternhaufen im Perseus-Molekülwolkenkomplex, etwa 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Präsenz einer Gas- und Staubscheibe um einen von ihnen deutet auf mögliche Planetenbildung hin - selbst um ein so massearmes Objekt.
Braune Zwerge entstehen zwar wie Sterne, besitzen aber nicht genug Masse, um die Wasserstofffusion in ihrem Kern zu zünden. Diese Eigenschaft platziert sie in eine eigene Kategorie zwischen Riesenplaneten und den kleinsten Sternen.
Eine zusätzliche Überraschung erwartete die Forscher: Der Nachweis eines nicht identifizierten Kohlenwasserstoffs in der Atmosphäre dieser Braunen Zwerge. Diese Verbindung, zuvor nur auf Saturn und Titan beobachtet, bleibt für Wissenschaftler ein Rätsel. Das James-Webb-Weltraumteleskop spielte dank seiner beispiellosen Infrarot-Empfindlichkeit eine Schlüsselrolle bei diesen Beobachtungen.
Nächste Schritte umfassen weiterführende spektroskopische Analysen zur Identifizierung dieses mysteriösen Kohlenwasserstoffs. Theoretiker werden ebenfalls herangezogen, um seine Präsenz zu erklären, da Methan - normalerweise in älteren Braunen Zwergen nachweisbar - hier fehlt.
Ein Größenvergleich zwischen Sonne, einem massearmen Stern, einem Braunen Zwerg, Jupiter und - falls sichtbar - der Erde.
Credit: NASA
Was ist ein Brauner Zwerg?
Braune Zwerge sind Himmelskörper, die eine Zwischenstellung zwischen Riesenplaneten und den kleinsten Sternen einnehmen. Sie entstehen wie Sterne durch den Kollaps einer Gas- und Staubwolke, besitzen aber nicht genug Masse, um die Kernfusion von Wasserstoff zu Helium in ihrem Kern zu starten.
Dieser fehlende Fusionsprozess unterscheidet sie von Sternen, während ihr Entstehungsmechanismus sie von Planeten abgrenzt. Braune Zwerge emittieren dennoch schwaches Licht, hauptsächlich im Infrarotbereich, aufgrund ihrer Restwärme aus der Entstehung und der Fusion anderer Elemente wie Deuterium.
Die Entdeckung extrem massearmer Brauner Zwerge, wie der jüngst beobachteten, stellt unser Verständnis der unteren Grenzen der Sternentstehung infrage. Diese Objekte könnten helfen, die Grenze zwischen Planeten und Sternen besser zu definieren.
Braune Zwerge sind zudem einzigartige Labore zur Erforschung von Atmosphären unter Extrembedingungen und liefern Hinweise auf chemische und physikalische Prozesse, die auf ähnlichen Exoplaneten existieren könnten.
Wie revolutioniert das James-Webb-Teleskop die Erforschung Brauner Zwerge?
Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) markiert einen Meilenstein in der Erforschung Brauner Zwerge dank seiner beispiellosen Infrarot-Empfindlichkeit und Auflösung. Diese Eigenschaften ermöglichen die Detektion und Analyse sehr kalter, lichtschwacher Objekte wie Braune Zwerge, die hauptsächlich in diesem Wellenlängenbereich strahlen.
Das JWST hat bereits nicht identifizierte Kohlenwasserstoffe in Braunen-Zwerg-Atmosphären nachgewiesen, was neue Fragen zur Chemie dieser Objekte aufwirft. Diese Entdeckungen könnten zu einem besseren Verständnis atmosphärischer Prozesse und der Entstehung Brauner Zwerge führen.
Zudem ermöglicht das Teleskop die Untersuchung extrem massearmer Brauner Zwerge, die möglicherweise ähnlich groß wie Jupiter sind. Diese Beobachtungen könnten helfen, die untere Massengrenze für die Entstehung Brauner Zwerge genauer zu bestimmen.