Ein Astronomenteam vom Centre for Astrophysics Research der University of Hertfordshire hat ein besonderes Exemplar eines Braunen Zwergs entdeckt, das einen ungewöhnlich roten Himmel besitzt. Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse im Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
Braune Zwerge bilden die Grenze zwischen Sternen und Planeten. Sie sind zu groß, um sie als Planeten anzusehen. Trotzdem besitzen sie nicht genug Masse, um in ihren Kernen Wasserstoff zu verschmelzen und sich in richtige Sterne zu entwickeln. Ihre Massen liegen zwischen jenen von Sternen wie unserer Sonne und den Massen von Riesenplaneten wie Jupiter und Saturn. Sie werden manchmal als verhinderte Sterne bezeichnet und besitzen keine innere Energiequelle, deswegen sind sie kühl, sehr schwach und kühlen mit der Zeit weiter ab. (Anm. d. Red.: Das bezieht sich auf Energiequellen, die mit richtigen Sternen vergleichbar sind. In den Zentren von Braunen Zwergen laufen verschiedene andere Fusionsprozesse ab, die aber nicht annähernd so viel Energie erzeugen.)
Der Braune Zwerg mit der Bezeichnung ULAS J222711-004547 erregte die Aufmerksamkeit der Forscher wegen seines extrem roten Erscheinungsbildes, verglichen mit „normalen“ Braunen Zwergen. Weitere Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT) in Chile und die Verwendung einer innovativen Datenanalysetechnik haben gezeigt, dass die Ursache für diese Besonderheit das Vorhandensein einer sehr dicken Wolkenschicht in seiner oberen Atmosphäre ist.
Federico Marocco, der das Forschungsteam von der University of Hertfordshire leitete, sagte: „Dies sind nicht die Art Wolken, die wir auf der Erde vorfinden. Die dicken Wolken auf diesem besonderen Braunen Zwerg bestehen hauptsächlich aus Mineralstaub wie Enstatit und Korund. „Wir konnten nicht nur deren Präsenz ableiten, sondern wir waren auch in der Lage, die Größe der Staubkörnchen in den Wolken zu schätzen.“
Die Größe der Staubkörnchen beeinflusst die Farbe des Himmels. So ähnlich, wie das alte Sprichwort „Red sky at night, shepherd’s delight – Red sky in the morning, shepherd’s warning“ bei Sonnenaufgang und -untergang gebraucht wird, um auf das sich verändernde Wetter hinzuweisen, spricht ein roter Himmel auf dem Braunen Zwerg für eine Atmosphäre, die mit Staub und feuchten Partikeln angereichert ist. Wenn unser Morgenhimmel rot ist, erlaubt ein klarer östlicher Himmel der Sonne, die Unterseite von Feuchtigkeit enthaltenden Wolken anzustrahlen, die aus Westen heranziehen. Um rote Wolken am Abend zu sehen, muss das Sonnenlicht eine ungestörte Bahn aus dem Westen haben, damit es Feuchtigkeit enthaltene Wolken anstrahlen kann, die aus dem Osten heranziehen. Der kürzlich entdeckte Braune Zwerg ULAS J222711-004547 hat jedoch eine Atmosphäre, in der der Himmel immer rot ist.
Die Riesenplaneten des Sonnensystems, Jupiter und Saturn, offenbaren verschiedene Wolkenschichten mit Ammoniak und Schwefelwasserstoff sowie Wasserdampf. Die auf diesem besonderen Braunen Zwerg beobachtete Atmosphäre ist heißer und enthält Wasserdampf, Methan und wahrscheinlich etwas Ammoniak. Aber ungewöhnlicherweise wird sie von sandgroßen Mineralpartikeln dominiert. Ein gutes Wissen über die Funktionsweise solch einer extremen Atmosphäre wird uns helfen, den Bereich der potenziell möglichen Atmosphären besser zu verstehen.
Dr. Avril Day-Jones vom Centre for Astrophysics Research der University of Hertfordshire, arbeitete an der Entdeckung und der Analyse mit. Sie sagte: „Die Tatsache, dass ULAS J222711-004547 einer der rötlichsten, jemals beobachteten Braunen Zwerge ist, macht ihn zu einem idealen Ziel für verschiedene Untersuchungen, um das Wetter in einer solch extremen Atmosphäre zu verstehen. Indem wir die Zusammensetzung und Veränderlichkeit der Helligkeit und Farben auf Objekten wie diesem studieren, können wir verstehen, wie das Wetter auf Braunen Zwergen funktioniert und wie es mit anderen Riesenplaneten zusammenhängt.“
Ein Teil dieser Forschungsarbeit wurde unter dem Marie Curie 7th European Community Framework Programm (Nr. 247593), Interpretation and Parameterization of Extremely Red COOL dwarfs (IPERCOOL) International Research Staff Exchange Scheme durchgeführt.
Die Abhandlung mit dem Titel „The extremely red L dwarf ULAS J222711-004547 – dominated by dust“ wurde von der Oxford University Press in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
(THK)
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