Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein extrem kühles Pärchen Brauner Zwerge

24.03.2011
Pressemitteilung Wissenschaft der Europäischen Südsternwarte - Beobachtungen mit dem Very Large Telescope der ESO und zwei weiteren Teleskopen haben einen neuen Kandidaten für das kühlste bislang bekannte sternartige Objekt entdeckt: einen so genannten Braunen Zwerg in einem Doppelsternsystem. Die Oberfläche des Objekts hat in etwa dieselbe Temperatur wie eine Tasse heißer Tee, ist also für menschliche Alltagsverhältnisse heiß, für Sterne aber außergewöhnlich kalt. Das Objekt liegt damit im Grenzgebiet zwischen kleinen und kühlen sternartigen Objekten und großen, heißen Planeten.

Braune Zwerge sind “gescheiterte Sterne“: Sie sind nicht massereich genug, als dass in ihrem Inneren die Kernreaktionen starten könnten, die Sternen als Energiequelle dienen und sie leuchten lassen. Der neu entdeckte Braune Zwerg mit der Bezeichnung CFBDSIR 1458+10B ist die lichtschwächere Komponente in einem Doppelsystem zweier solcher Objekte, die in einer Entfernung von 75 Lichtjahren von der Erde [1] umeinander kreisen.


Künstlerische Darstellung des kühlsten Pärchens Brauner Zwerge. Abbildung: ESO/L. Calçada

Mit dem X-Shooter-Spektrografen am Very Large Telescope (VLT) der ESO konnten Astronomen jetzt zeigen, dass das Doppelsystem als Ganzes selbst für Braune Zwerge vergleichsweise kühl ist. "Wir waren überrascht, als wir feststellten, dass dieses Objekt eine so geringe Temperatur besitzt. Zu diesem Zeitpunkt wussten wir freilich noch nicht, dass es sich um ein Doppelsystem handelt, bei dem eine Komponente noch kühler und damit noch interessanter ist", erzählt Philippe Delorme vom Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Joseph Fourier), einer der Autoren der Veröffentlichung, in der die Entdeckung beschrieben wird. CFBDSIR 1458+10 ist damit das kühlste Doppelsystem Brauner Zwerge, das die heutige Astronomie kennt.

Der lichtschwächere der beiden Braunen Zwerge hat eine Oberflächentemperatur von nur etwa 100°C, entsprechend der Siedetemperatur von Wasser. Damit ist er nur wenig wärmer als die Temperatur in einer Sauna [2]. “Bei so einer Temperatur erwartet man von einem Braunen Zwerg ganz andere Eigenschaften als von den bisher bekannten Vertretern dieser Gattung. Das Objekt dürfte einem großen Gasplaneten ähneln – es könnte in seiner Atmosphäre sogar Wolken aus Wasserdampf geben", erläutert Michael Liu vom Institute for Astronomy der University of Hawaii, der Erstautor der Veröffentlichung. "Tatsächlich dürften viele der Gasriesen um sonnenähnliche Sterne, die wir mit der nächsten Generation von Großteleskopen fotografieren werden können, so ähnlich wie CFBDSIR 1458+10B aussehen."

Um alle Geheimnisse dieses einzigartigen Objektes zu enthüllen, kamen drei verschiedene Teleskope zum Einsatz. Die Entdeckung, dass es sich bei CFBDSIR 1458+10 um ein Doppelsystem handelt, gelang mit dem Laserleitsternsystem (Laser Guide Star, LGS) Adaptiver Optik am Keck-Teleskop auf Hawaii [3]. Anschließend nutzten Liu und sein Team das Canada–France–Hawaii Telescope, das sich ebenfalls auf Hawaii befindet, um die Entfernung des Pärchens von der Erde mit einer Infrarotkamera zu bestimmen [4]. Das VLT der ESO wurde benötigt, um das Infrarotspektrum der Objekte zu bestimmen und so ihre Temperaturen zu messen.

Die Suche nach kühlen Objekten ist ein hochaktuelles Thema der Astronomie. Erst kürzlich hatte das Weltraumteleskop Spitzer zwei andere besonders lichtschwache Objekte aufgespürt, die ebenfalls als Kandidaten für den kühlsten bekannten Braunen Zwerg in Frage kommen. Allerdings konnte deren Temperatur bislang nicht so genau bestimmen wie die von CFBDSIR 1458+10B. Zukünftige Beobachtungen werden zeigen, welches der Objekte am kältesten ist. Auch Liu und seine Kollegen wollen CFBDSIR 1458+10B erneut beobachten, um seine Eigenschaften noch genauer bestimmen und die Umlaufbahn des Doppelsystems vermessen zu können. Nach ungefähr zehn Jahren regelmäßiger Beobachtungen sollten die Astronomen über genügend Daten verfügen, um die Masse der beiden Objekte bestimmen zu können.

Endnoten

[1] Der Name des Doppelsystems ist CFBDSIR 1458+10. Die Abkürzung CFBDSIR steht dabei für Canada-France Brown Dwarfs Survey InfraRed, eine Himmelsdurchmusterung nach Braunen Zwergen im Infraroten mit dem Canada-France Hawaii Teleskop. Die darauf folgenden Zahlen beschreiben die Position des jeweiligen Objekts am Himmel. Die beiden Komponenten des Doppelsystems tragen die Bezeichnungen CFBDSIR 1458+10A und CFBDSIR 1458+10B, wobei die zweite Komponente die lichtschwächere und kühlere ist. Die beiden Braunen Zwerge sind weniger als der dreifache Abstand Erde-Sonne voneinander entfernt und umlaufen einander einmal in etwa 30 Jahren.

[2] Zum Vergleich: Die Oberflächentemperatur der Sonne beträgt etwa 5500°C.

[3] Adaptive Optik eliminiert einen Großteil der durch die Erdatmosphäre verursachten Störungen, so dass sich die Schärfe des Bildes um einen Faktor 10 verbessern lässt. Damit war es möglich das enge Doppelsystem in seine Komponenten aufzulösen.

[4] Die Astronomen beobachteten die scheinbare Bewegung der beiden Braunen Zwerge gegenüber den weiter entfernt liegenden Sternen im Hintergrund, die durch die Bewegung der Erde um die Sonne verursacht wird. Diesen Effekt bezeichnet man als Parallaxe. Mit ihrer Hilfe lässt sich die Entfernung der Braunen Zwerge bestimmen.

Zusatzinformationen

Die hier vorgestellten Forschungsergebnisse von Liu et al. erscheinen in Kürze unter dem Titel “CFBDSIR J1458+1013B: A Very Cold (>T10) Brown Dwarf in a Binary System” in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal.

Die beteiligten Wissenschaftler sind Michael C. Liu (Institute for Astronomy [IfA], University of Hawaii, USA), Philippe Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, France [IPAG]), Trent J. Dupuy (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Brendan P. Bowler (IfA), Loic Albert (Canada-France-Hawaii Telescope Corporation, Hawaii, USA), Etienne Artigau (Université de Montréal, Kanada), Celine Reylé (Observatoire de Besançon, Frankreich), Thierry Forveille (IPAG) und Xavier Delfosse (IPAG).

Die Europäische Südsternwarte ESO (European Southern Observatory) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch ihre 15 Mitgliedsländer: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Italien, die Niederlande, Österreich, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz, die Tschechische Republik und das Vereinigte Königreich. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO betreibt drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Nordchile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts, sowie VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt. Die ESO ist der europäische Partner für den Aufbau des Antennenfelds ALMA, das größte astronomische Projekt überhaupt. Derzeit entwickelt die ESO das European Extremely Large Telescope (E-ELT) für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren und Infrarotlichts, mit 42 Metern Spiegeldurchmesser ein Großteleskop der Extraklasse.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsstaaten (und einigen weiteren Ländern) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg.

Kontaktinformationen

Carolin Liefke
ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie
Deutschland
Tel: 06221 528 226
E-Mail: eson@mpia.de
Michael Liu
Institute for Astronomy, University of Hawaii
USA
Tel: +1 808 956 6666
E-Mail: mliu@ifa.hawaii.edu
Philippe Delorme
Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble
France
Tel: +33 4 76 63 58 30
E-Mail: Philippe.Delorme@obs.ujf-grenoble.fr
Christian Veillet
Executive Director, CFHT, Hawaii
USA
Tel: +1 808 885 7944
E-Mail: veillet@cfht.hawaii.edu
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-Mail: rhook@eso.org
Weitere Informationen:
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1110/
- Webversion der Pressemitteilung mit einem Foto des Doppelsystems und einem Video (auch in höher aufgelösten Versionen).
http://arxiv.org/abs/1103.0014
- Fachartikel
http://www.eso.org/public/images/archive/category/paranal/
- Fotos vom Very Large Telescope

Carolin Liefke | ESO Science Outreach Network
Weitere Informationen:
http://www.eso.org
http://www.mpia.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Highlight der Halbleiter-Forschung
20.02.2018 | Technische Universität Chemnitz

nachricht Beobachtung und Kontrolle ultraschneller Prozesse mit Attosekunden-Auflösung
20.02.2018 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Highlight der Halbleiter-Forschung

20.02.2018 | Physik Astronomie

Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?

20.02.2018 | Materialwissenschaften

Der Bluthochdruckschalter in der Nebenniere

20.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics