Kein Brauner Zwerg um Doppelstern V471 Tauri

Die Umlaufzeit des Doppelsterns V471 Tauri zeigt kleine Unregelmäßigkeiten. Ursache dafür ist ein Brauner Zwergstern, der das enge Paar umkreist und so seine Bahn stört – das dachten Astronomen zumindest bisher. Mit einem neuen Instrument am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO konnte ein Forscherteam nun erstmals mit ausreichender Empfindlichkeit nach dem Braunen Zwerg suchen und blieb dabei erfolglos. Das sei ein vernichtender Beweis gegen die Hypothese, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal“. Vermutlich seien Magnetfelder für die beobachteten Variationen verantwortlich.

Zwei Kreise um ein durch eine Blende abgedecktes zentrales Objekt.
Kein Brauner Zwerg bei V471 Tauri

V471 Tauri gehört zu den sogenannten Post Common Envelope Binaries. Solche Doppelsysteme bestanden ursprünglich aus zwei normalen Sternen mit nur geringfügig unterschiedlichen Massen. Wenn der Stern mit der etwas höheren Masse altert und sich ausdehnt, um zu einem Roten Riesen zu werden, strömt Materie von ihm zum zweiten Stern hinüber und umgibt schließlich beide Sterne mit einer riesigen gasförmigen Hülle. Sobald sich diese Wolke auflöst, nähern sich beide Sterne einander an und es entsteht ein sehr enges Paar aus einem Weißen Zwerg und einem gewöhnlichen Stern.

Liegt die Erde genau in der Bahnebene des Doppelsterns, so kommt es zweimal pro Umlauf zu einer gegenseitigen Bedeckung und damit zu einer regelmäßigen Helligkeitsänderung des Objekts. „Bei vielen Post Common Envelope Binaries haben wir Variationen dieser Bedeckungszeiten beobachtet“, erläutern Adam Hardy von der Universität Valparaíso in Chile und seine Kollegen. „Die übliche Erklärung dafür ist die Störung der Bahnbewegung durch ein weiteres, kleineres Objekt in dem System.“ Doch bislang war es nicht möglich, solche leuchtschwachen Objekte in unmittelbarer Nachbarschaft heller Sterne aufzuspüren.

Das Spezialgerät SPHERE am Very Large Telescope bietet diese Möglichkeit nun: Mit SPHERE ließen sich Braune Zwerge finden, die 70 000-mal lichtschwächer als der Hauptstern sind. Doch Hardy und seine Kollegen fanden keinen Begleiter bei V471 Tauri. „Der Braune Zwerg müsste 15-mal schwächer leuchten, als es theoretische Modelle vorhersagen“, so die Forscher – die daraus den Schluss ziehen, dass der Zwergstern nicht existiert.

Wie aber lassen sich dann die Variationen der Umlaufbewegung bei V471 Tauri und ähnlichen Doppelsternen erklären? Hardy und sein Team sehen Magnetfelder als Ursache, die einen der Sterne verformen und so lediglich Bahnänderungen vortäuschen. Allerdings funktioniert das nur bei V471 Tauri. Andere Post Common Envelope Binaries sind magnetisch nicht aktiv genug für dieses Szenario. Weitere Beobachtungen sind also vonnöten, um das Rätsel dieser Doppelsterne zu lösen.