Freitag, 31. Januar 2014

Astronomen erstellen erste Wetterkarte eines Braunen Zwergs


Die Abbildung zeigt den Braunen Zwerg "Luhman 16B" in sechzehn gleichlangen Zeitabschnitten während dieser einmal um seine eigene Achse rotiert. | Copyright: ESO/I. Crossfield

Heidelberg (Deutschland) - Mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) an der Europäischen Südsternwarte (ESO) hat ein internationales Astronomenteam die erste Wetterkarte der Oberfläche des erdnächsten Braunen Zwergs erstellt.

Wie die Forscher um Ian Crossfield vom Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg aktuell im Fachjournal "Nature" (DOI: 10.1038/nature12955) berichten, bildet die Karte die dunklen und hellen Strukturen auf "WISE J104915.57-531906.1B" ab, der inoffiziell auch als "Luhman 16B" bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um einen von zwei kürzlich entdeckten Braunen Zwergen, die einander in nur sechs Lichtjahren Entfernung zur Sonne umkreisen.


"Braune Zwerge füllen die Lücke zwischen großen Gasplaneten wie Jupiter und Saturn und lichtschwachen, kühlen Sternen", erläutert die ESO-Pressemitteilung. "Sie besitzen nicht genug Masse, um in ihrem Zentralbereich die Kernfusion zu zünden und glühen nur schwach im Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums. Der erste Braune Zwerg, dessen Fund bestätigt werden konnte, wurde erst vor zwanzig Jahren entdeckt. Bislang sind nur einige Hundert dieser schwer fassbaren Objekte bekannt."


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Die unserem Sonnensystem an nächstgelegenen beiden Braunen Zwerge, bilden ein Paar namens "Luhman 16AB", das nur sechs Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Vela (das Segel) zu finden ist. Diese beiden Körper bilden gemeinsam nach Alpha Centauri und Bernards Pfeilstern das drittnächste Himmelsobjekt zur Erde, wurden aber erst Anfang 2013 entdeckt.


Schon vor der aktuellen Analyse war bekannt, dass der lichtschwächere Partner, "Luhman 16B", während seiner Rotation alle paar Stunden seine Helligkeit ändert - ein Hinweis darauf, dass er eventuell deutliche Oberflächenstrukturen aufweist.


Mit dem VLT konnten die Astronomen mit "Luhman 16B" nun nicht nur einen dieser Braunen Zwerge fotografieren, sondern zugleich auch die dunklen und hellen Teile seiner Atmosphäre kartieren.


"Frühere Beobachtungen haben bereits Hinweise darauf ergeben, dass Braune Zwerge eine gefleckte Oberfläche besitzen sollten", erläutert Crossfield die Forschungsergebnisse zusammenfassend. "Jetzt können wir solch eine Oberfläche direkt kartieren. In Zukunft sollten wir dabei zusehen können, wie auf Luhman 16B Wolken neu entstehen, wie sie sich entwickeln und wieder verschwinden – vielleicht sind wir dann irgendwann an dem Punkt, wo Exo-Meteorologen vorhersagen können, wann ein Besucher auf Luhman 16B klaren oder bewölkten Himmel erwarten könnte.“


Um die Oberfläche zu kartieren, haben die Astronomen die Braunen Zwerge mit Hilfe des CRIRES-Instruments am VLT beobachtet. Mit diesem konnten die Forscher nicht nur die Helligkeitsänderungen während der Rotation von "Luhman 16B" sehen, sondern auch ob die dunklen und hellen Strukturen sich vom Beobachter weg oder zum Beobachter hin bewegen. Durch die Kombination all dieser Informationen, konnten sie eine Karte der dunklen und hellen Flecken auf der Oberfläche erstellen.


Das Ergebnis zeigt, dass die Atmosphäre von Braunen Zwergen sehr denen heißer Gasriesen ähnelt. Durch Untersuchungen von einfach zu beobachtenden Braunen Zwergen können Astronomen also mehr über die Atmosphären von jungen Gasriesen lernen - von denen viele in naher Zukunft mit dem SPHERE-Instrument gefunden werden sollen, das 2014 am VLT angebracht werden wird.


Crossfield schließt mit einer persönlichen Bemerkung ab: „Unsere Karte des Braunen Zwergs hilft dabei uns einen Schritt näher zum Verständnis von Wettermustern in unserem Sonnensystem zu bringen. Von klein auf wurde mir beigebracht die Schönheit und den Nutzen von Karten wertzuschätzen. Da ist es wirklich aufregend zu sehen, dass wir nun angefangen haben sogar Objekte außerhalb unseres Sonnensystems zu kartieren!“


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Quelle: ESO.org
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