Brauner Zwerg ist heißer als die Sonne

Braune Zwerge sind besondere Objekte: Leichter als Sterne, aber schwerer als Planeten gelten sie als Zwischenform jener Himmelskörper. Außerdem sind sie normalerweise kälter als Sterne, da sie selbst keinen gewöhnlichen Wasserstoff zu Helium verbrennen. Nun hat eine Forschungsgruppe jedoch einen besonders heißen und massereichen Vertreter der Braunen Zwerge entdeckt, wie sie im Fachmagazin „Nature Astronomy“ berichtet.

Very Large Telescope

Na’ama Hallakoun vom Weizmann-Institut für Wissenschaften im israelischen Rehovot und ihr Team haben mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile entdeckt, dass ein Brauner Zwerg namens WD 0032–317B um einen Weißen Zwerg kreist. Mit verschiedenen weiteren Teleskopen haben sie das Licht von diesem Doppelsternsystem analysiert und daraus die Eigenschaften des Braunen Zwergs bestimmt. So zeigte sich: Er hat 75 bis 88 Jupitermassen und ist damit einer der massereichsten bekannten Braunen Zwerge.

Zudem wendet er auf seiner Bahn um den Weißen Zwerg diesem immer die gleiche Seite zu. Deswegen ist es auf Tag- und Nachtseite des Braunen Zwergs unterschiedlich heiß: Auf der Nachtseite beträgt die Temperatur rund 2000 und auf der Tagseite 8000 Grad Celsius. Damit ist die Tagseite des Braunen Zwergs sogar heißer als die 5500 Grad Celsius heiße Oberfläche der Sonne – so heiß wie kaum ein anderer Brauner Zwerg.

Braune Zwerge als Modell für heiße Riesenplaneten

Die Atmosphären von Braunen Zwergen ähneln denen anderer Himmelsobjekte: sogenannter Ultraheißer Jupiter. Darum hilft diese Entdeckung Astronominnen und Astronomen, diese besonderen Planeten und ihre Atmosphären besser zu verstehen. Ultraheiße Jupiter haben ungefähr die gleiche Masse wie Jupiter, aber deutlich höhere Oberflächentemperaturen. Dabei strahlt so viel ultraviolette Strahlung auf sie ein, dass die Moleküle in der Atmosphäre in ihre Bestandteile zerfallen und die Planeten ihre Atmosphäre verlieren.

Da Ultraheiße Jupiter jedoch oft nur so heiß werden, weil sie sich nah um einen besonders heißen und damit hellen Stern bewegen, sind sie schwer aufzuspüren. Der Braune Zwerg, der um einen Weißen Zwerg kreist, war dagegen leichter zu entdecken und zu erforschen: Denn Weiße Zwerge strahlen weniger hell als heiße Sterne und sind kleiner sind als Braune Zwerge. Gleichzeitig kann ein Brauner Zwerg an derselben Stelle heißer werden als ein Planet, da er selbst Energie beisteuert.

Neben der Entdeckung des besonderen Braunen Zwergs können Forschende wie Na’ama Hallakoun und ihr Team ihre Erkenntnisse also auch auf ultraheiße Planeten übertragen. Von zukünftigen Messungen – etwa mit dem James-Webb-Weltraumteleskop – erhoffen sie sich außerdem Informationen, wie sich die extremen Temperaturunterschiede auf die Atmosphäre und den Wärmetransport auf dem Braunen Zwerg auswirken.