Wie ein Brauner Zwerg seinen Stern umkreist
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Jena astronews.com
16. August 2012
Astronomen der Universität Jena haben einen Braunen Zwerg
beobachtet, der in vergleichsweise geringem Abstand um einen normalen Stern
kreist. PZ Tel B ist lediglich 15-mal weiter von seinem Zentralstern entfernt
als die Erde von der Sonne. Für einen Umlauf benötigt das Objekt nur rund 110
Jahre, so dass sich die relative Bewegung von Stern und Braunem Zwerg verfolgen
lässt.
Die aktuellste Infrarotaufnahme des jungen
Braunen Zwergs PZ Tel B, die von den Jenaer
Astronomen im Juni 2011 mit dem Very Large
Telescope der ESO aufgenommen wurde. Bild:
Markus Mugrauer / FSU / idw |
Braune Zwerge sind sternenähnliche Objekte, in denen allerdings keine
Wasserstofffusion stattfindet und die daher eine Sonderstellung zwischen
Planeten und Sternen einnehmen. Durch den Einsatz spezieller, sogenannter
adaptiver Optiken an Teleskopen mit einigen Metern Spiegeldurchmesser lassen sie
sich inzwischen als Begleiter junger, nur wenige Millionen Jahre alter Sterne
direkt abbilden. Während der letzten Jahre konnten so bereits einige dieser
Braunen Zwerge aufgespürt werden. Die meisten von ihnen befinden sich aber in
Abständen zu ihren Zentralsternen von mehr als 100 astronomischen Einheiten,
also dem hundertfachen des mittleren Erd-Sonnenabstandes.
Bereits 2010 gelang den Wissenschaftlern des Astrophysikalischen Instituts
der Universität Jena um Dr. Markus Mugrauer die Entdeckung und direkte Abbildung
eines Braunen Zwerges, der in deutlich geringerem Abstand den jungen, nur rund
zwölf Millionen Jahre alten, sonnenähnlichen Stern PZ Tel umkreist. Dieser
befindet sich im Sternbild Teleskop am Südhimmel. Der Braune Zwerg mit dem
wissenschaftlichen Namen PZ Tel B wurde mit dem Very Large Telescope
(VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile neben seinem Zentralstern in
einem Winkelabstand von nur 0,3 Bogensekunden entdeckt. Dies entspricht in
dieser Entfernung einem Abstand des Braunen Zwerges zu seinem Zentralstern von
nur 15 Astronomischen Einheiten. Damit ist PZ Tel B der engste direkt
abgebildete Braune Zwerg eines Sterns. PZ Tel B war im gleichen Jahr auch mit
dem Gemini-Teleskop nachgewiesen worden (astronews.com berichtete).
"Bereits die ersten Beobachtungen zeigten, dass sich PZ Tel B zusammen mit
seinem Zentralstern in die gleiche Richtung am Himmel bewegt, also beide Objekte
ein Bewegungspaar bilden", erläutert Mugrauer. "Dies ist ein erster wichtiger
Test, dass es sich bei diesem Objekt um einen echten Begleiter des Sterns
handelt."
Aus den gewonnenen Beobachtungsdaten sowie theoretischen Entwicklungsmodellen
bestimmten die Jenaer Astronomen zudem die Oberflächentemperatur (2.500-2.700
Grad) sowie die Masse des Braunen Zwerges, die etwa dem 30-fachen der Masse des
Planeten Jupiter entspricht. Ihre neuesten Beobachtungsergebnisse des PZ
Tel-Systems haben die Wissenschaftler zusammen mit einem Kollegen von der
Universidad de Valparaiso in Chile in der gerade erschienenen Ausgabe der
Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
veröffentlicht.
"Die neuen Beobachtungsdaten zeigen eindeutig, wie sich der Begleiter relativ
zu seinem Zentralstern bewegt. Wir können also beobachten, wie PZ Tel B seinen
Stern umkreist", so Mugrauer "Und PZ Tel B bewegt sich schneller als alle
anderen bisher bekannten direkt abgebildeten Braunen Zwerg-Begleiter von
Sternen".
Aus den vorliegenden Beobachtungsdaten konnten die Jenaer Wissenschaftler nun
mit einer am Institut entwickelten Software zur Orbitbestimmung die
Orbitelemente des PZ Tel-Systems beschreiben. Die Orbitanalyse zeigt, dass sich
PZ Tel B auf einer exzentrischen Umlaufbahn bewegt, die von der Erde aus nahezu
von der Kante gesehen wird. Die große Halbachse der Umlaufbahn beträgt
mindestens 20 AE, wobei ein Wert von etwa 25 AE am wahrscheinlichsten ist. Damit
dauert ein Umlauf des Begleiters um den Zentralstern rund 110 Jahre.
"PZ Tel B durchlief den sternnächsten Punkt seiner Bahn zwischen 1997 und
2003 und entfernt sich aktuell wieder von seinem Zentralstern, wobei sich seine
Orbitgeschwindigkeit verlangsamt", so Mugrauer. Um die Bahnparameter noch
genauer bestimmen zu können, werden die Jenaer Astronomen den Stern und seinen
Braunen Zwerg auch in den kommenden Jahren weiter beobachten.
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