Astronomen haben etwas identifiziert, das der am schnellsten rotierende, ultrakühle Braune Zwerg sein könnte, der bislang beobachtet wurde. Die superschnelle Rotationsperiode wurde mit Hilfe des 305-Meter-Radioteleskops in Arecibo gemessen. Das gleiche Teleskop wurde auch verwendet, um die ersten Planeten jenseits unseres Sonnensystems zu entdecken.
„Unser neuer Nachweis eines ultrakühlen Braunen Zwergs unterstreicht die verblüffende Empfindlichkeit des Arecibo-Radioteleskops, das Messungen der Magnetfelder von sehr massearmen Sternen, Braunen Zwergen und möglicherweise Planeten erlaubt. Weil planetare Magnetfelder das Leben vor den schädlichen Auswirkungen der stellaren Aktivität schützen, ist es klar, dass zukünftige Programme dieser Art entscheidend dafür sein werden, die Bewohnbarkeit von Planeten um andere Sterne zu erkennen“, sagte Alex Wolszczan. Wolszczan entdeckte zusammen mit Matthew Route die Radioemissionen dieses Braunen Zwergs.
Die Entdeckung wird in einem Artikel in einer neuen Ausgabe der Astrophysical Journal Letters (Volume 821, L21) detailliert beschrieben. Die Abhandlung wurde von Wolszczan, dem Evan Pugh University Professor of Astronomy and Astrophysics an der Pennsylvania State University, sowie dem Senior Scientific Applications Analyst Matthew Route von der Purdue University ehemals Doktorand an der Pennsylvania State University verfasst.
Die von ihnen entdeckten, wiederholten Radioausbrüche, die von dem Braunen Zwerg emittiert werden, erlaubten ihnen, die extrem schnelle Rotation dieses exotischen Objekts zu messen. Ihr rekordbrechender Nachweis demonstriert, dass sogar die kühlsten Braunen Zwerge und eventuell auch junge Riesenplaneten mittels Radiobeobachtungen entdeckt und untersucht werden können.
„Unsere Entdeckung der superschnellen Rotation von J1122+25 stellt neue Herausforderungen für die theoretischen Modelle der Rotationsentwicklung dieser Objekte und die inneren Dynamos dar, die ihre Magnetfelder produzieren“, sagte Route. J1122+25 ist die kurze Version der wissenschaftlichen Bezeichnung für diesen neuen Braunen Zwerg: WISEPC J112254.73+255021.5. „Die Radioausbrüche und die schnelle Rotation von J1122+25 können eine Menge über den Ursprung und die Entwicklung der Magnetfelder von Braunen Zwergen verraten und auch darüber, wie dieses Wissen auf junge Riesenplaneten angewandt werden kann“, sagte Route.
Die bislang über diesen Braunen Zwerg gesammelten Daten zeigen, dass er einmal in 17 oder 34 oder 51 Minuten rotieren könnte. Die Unklarheit erfordert das Sammeln weiterer Daten, um festzustellen, welche dieser drei Messungen die Rotationsperiode des Braunen Zwergs ist. Aber die Wissenschaftler berichten, dass sogar die längste dieser Rotationsperioden bedeuten würde, dass dieser Braune Zwerg viel schneller rotiert als jeder andere bisher gemessene.
Der Braune Zwerg wurde ursprünglich im Jahr 2011 von dem Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) entdeckt. Route und Wolszczan beobachteten J1122+25 nachfolgend fünfmal über eine Zeitspanne von acht Monaten. Das geschah im Rahmen eines Forschungsprojekts über Braune Zwerge mit plötzlichen Energieausbrüchen im Radiobereich, sogenannten Radioflares. „J1122+25 liegt etwa 55 Lichtjahre entfernt und ist einer der sechs kühlsten Braunen Zwerge, auf denen Radioflares registriert wurden“, sagte Route.
Braune Zwerge wie J1122+25 werden manchmal als „verhinderte Sterne“ bezeichnet, weil sie bei ihrer Entstehung nicht genug Materie ansammelten, um Wasserstoff zu Helium zu verschmelzen: Das ist der Prozess, der Sterne leuchten lässt. Der Mangel an stetiger Energieproduktion aus Wasserstofffusionsprozessen macht Braune Zwerge viel kühler und schwächer als die meisten Sterne und verleiht ihnen eine ganz andere Zusammensetzung. Bei einigen von ihnen kann die innere Struktur in Kombination mit einer schnellen Rotation starke Magnetfelder und enorme Radioflares erzeugen, die mit dem Arecibo-Teleskop registriert wurden.
Viele Astronomen sehen Braune Zwerge als das fehlende Bindeglied zwischen Sternen und Planeten an. Braune Zwerge teilen viele physikalische Eigenschaften mit Gasriesen wie Jupiter. Beobachtungen von ultrakühlen Braunen Zwergen wie J1122+25 können herangezogen werden, um die Eigenschaften von Riesenplaneten abzuleiten, die viel schwerer detailliert zu untersuchen sind als Sterne. J1122+25 weist etwa ein Sechstel der Oberflächentemperatur unserer Sonne auf und emittiert Licht hauptsächlich in Form infraroter Wellenlängen.
Diese Entdeckung wurde durch das Center for Exoplanets and Habitable Worlds unterstützt, das zum Eberly College of Science an der Pennsylvania State University gehört, sowie durch das Arecibo Observatory. Das Arecibo Observatory wird von SRI International in Zusammenarbeit mit der Ana G. Méndez-Universidad Metropolitana und der Universities Space Research Association im Rahmen eines Kooperationsvertrags mit der National Science Foundation (AST-1100968) betrieben.
Quelle: http://science.psu.edu/news-and-events/2016-news/Wolszczan6-2016
(THK)
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