Astronomen haben den kältesten bekannten Stern gefunden – einen Braunen Zwerg in einem Doppelsystem, etwa so heiß wie eine Tasse Tee. Die Entdeckung verwischt die Grenze zwischen kleinen kalten Sternen und großen heißen Planeten. Der Stern, CFBDSIR 1458+10B, ist das dunklere Mitglied des Doppelsternsystems, etwa 75 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Der leitende Studienautor Michael Liu vom Institut für Astronomie der Universität von Hawaii sagte, dass die Suche nach immer kühleren Sternen „eines der großen Themen dieses Feldes ist, seit es in den letzten 15 Jahren existiert“. Braune Zwerge sind im Wesentlichen gescheiterte Sterne; es fehlt ihnen an Masse für die Schwerkraft, um die Kernreaktionen auszulösen, die Sterne zum Leuchten bringen. Liu sagte, obwohl die Idee eines Braunen Zwergs viele Jahrzehnte alt ist, wurden sie erstmals 1995 bestätigt, im selben Jahr wurden die ersten Gasriesen um andere Sterne herum entdeckt.
„Braune Zwerge leben an den Extremen geringer Masse, Leuchtkraft und Temperatur und dienen als Laboratorien zum Verständnis gasriesiger extrasolarer Planeten sowie des schwachen Endes des Sternentstehungsprozesses“, schreiben die Autoren in der neuen Arbeit in derAstrophysikalisches Journal. „Die kühlsten bekannten Braunen Zwerge, die T-Zwerge, haben Temperaturen (~600-1400 K) … die eher dem Jupiter ähnlich sind als jedem Stern.“
Liu sagte, es sei aufregend, kühle Braune Zwerge zu finden, zum Teil, weil sie sich hervorragend zum Studium der Geheimnisse der Wasserwolkenbildung in der Atmosphäre von Gasriesen eignen. Es wird angenommen, dass sich solche Wolken bilden, wenn die Temperaturen unter 400 bis 450 K sinken.
„Wir werden wahrscheinlich nie so detaillierte Spektren von Gasriesen um andere Sterne bekommen“, sagte er, „weil die Planeten gravitativ an ihre Sterne gebunden sind. Es ist sehr schwer, das Licht vom Gasriesen zu isolieren.“ Braune Zwerge treten jedoch häufiger isoliert auf.
Zur Untersuchung des Systems wurden drei verschiedene Teleskope verwendet: das Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile, das Keck-II-Teleskop auf Hawaii und das Canada-France-Hawaii-Teleskop, ebenfalls auf Hawaii. Das VLT wurde verwendet, um zu zeigen, dass das zusammengesetzte Objekt für Braune Zwerge sehr kühl war.
„Wir waren sehr aufgeregt, dass dieses Objekt eine so niedrige Temperatur hatte, aber wir konnten nicht ahnen, dass es ein Doppelsystem mit einer noch interessanteren, noch kälteren Komponente sein würde“, sagte Philippe Delorme von der Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble, ein Mitautor des Artikels.
CFBDSIR 1458+10 ist der Name des Binärsystems. Die beiden Komponenten sind als CFBDSIR 1458+10A und CFBDSIR 1458+10B bekannt, wobei letztere die schwächere und kühlere der beiden ist. Sie scheinen einander in einem Abstand von etwa dem Dreifachen des Abstands zwischen Erde und Sonne in einem Zeitraum von etwa 30 Jahren zu umkreisen.
Es wurde nun festgestellt, dass der Dimmer der beiden Zwerge eine Temperatur von etwa 100 Grad Celsius oder etwa 370 K hat – dem Siedepunkt von Wasser und sich nicht viel von der Temperatur in einer Sauna unterscheidet. Im Vergleich dazu beträgt die Temperatur der Sonnenoberfläche etwa 5500 Grad Celsius.
Die Jagd nach coolen Objekten ist ein sehr aktives astronomisches heißes Thema. Das Spitzer-Weltraumteleskop hat kürzlich zwei weitere sehr lichtschwache Objekte als weitere mögliche Anwärter auf die kühlsten bekannten Braunen Zwerge identifiziert, deren Temperaturen jedoch nicht so genau gemessen wurden. Zukünftige Beobachtungen werden besser bestimmen, wie diese Objekte im Vergleich zu CFBDSIR 1458+10B abschneiden. Liu und seine Kollegen planen, CFBDSIR 1458+10B erneut zu beobachten, um seine Eigenschaften besser zu bestimmen und mit der Kartierung der Umlaufbahn des Doppelsterns zu beginnen, was es Astronomen nach etwa einem Jahrzehnt der Überwachung ermöglichen sollte, die Masse des Doppelsterns zu bestimmen.
Quelle: ESO Pressemitteilung und ein kurzes Interview mit Hauptautor Michael Liu. Siehe auch das Papier von Liuet al.,' CFBDSIR J1458+1013B: Ein sehr kalter (>T10) Brauner Zwerg in einem Binärsystem. '