Kleine Sterne schaffen großen Spaß

Ein "gescheiterter Stern" mit nur der 24-fachen Masse des Jupiters ist das kleinste bekannte Objekt, das von seinen Polen Materiestrahlen ausstößt, ein Phänomen, das typischerweise mit viel größeren schwarzen Löchern und jungen Sternen in Verbindung gebracht wird.

Das neue Ergebnis, das in der aktuellen Ausgabe von Astrophysikalisches Journal, bestätigt, dass eine breite Palette von Himmelsobjekten solche Abflüsse erzeugen kann.

"Es gibt schwarze Löcher, die 3 Millionen Sonnenmassen sind, die Jets ausstoßen, und da ist dieses Ding, das 2 Prozent einer Sonnenmasse ist, das Gleiche", sagte Ray Jayawardhana von der Universität Toronto.

Die Entdeckung wirft auch die Möglichkeit auf, dass große Gasriesenplaneten wie Jupiter oder Saturn auch einige Zeit früher in ihrer Geschichte Gusher gewesen sein könnten.

Ein sprudelnder brauner Zwerg

Das neue jetspeiende Objekt ist ein zuvor identifizierter brauner Zwerg-Himmelskörper mit Massen zwischen dem 13- und 75-fachen des Jupiters, zu massiv, um ein Planet zu sein, aber zu klein, um die internen Atombrände zu tragen, die benötigt werden, um Sterne zu werden. Aus diesem Grund werden braune Zwerge manchmal als gescheiterte Sterne bezeichnet.

Der spritzende braune Zwerg wird 2M1207a genannt und ist von Gas und Staub umgeben, ähnlich wie die protoplanetaren Scheiben, aus denen sich Planeten um junge Sterne bilden. Tatsächlich ist bekannt, dass 2M1207a einen planetaren Begleiter mit 5 Jupitermassen beherbergt. Genannt 2M1207b, war der Gasriese einer der ersten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, um sein Bild direkt aufzunehmen.

Die Streaming-Jets von 2M1207a wurden mit dem Very Large Telescope (VLT) der European Southern Observatory entdeckt. Die Jets erstrecken sich über rund 1 Milliarde Kilometer in den Weltraum und rasen mit wenigen Kilometern pro Sekunde vom Braunen Zwerg weg.

"Vorläufige Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Braun-Zwerg-Jet nur von dem, was wir in einem Stern mit geringer Masse sehen, herunterskaliert wird", sagte Studienleiterin Emma Whelan vom Dublin Institute for Advanced Physics in Irland.

Im Jahr 2005 entdeckte Whelans Team den ersten jetspeienden braunen Zwerg, aber dieser war etwa 60 Jupitermassen.

Jets und Sternentstehung

Wissenschaftler sind sich immer noch nicht sicher über die Rolle, die Jets bei der Sternentstehung spielen. Eine Idee ist, dass durch das Ausstoßen großer Mengen von Material in den Weltraum die Jets dabei helfen, die endgültige Größe und Masse des Sterns zu bestimmen.

Eine andere Hypothese ist, dass Jets tatsächlich eine Hauptrolle bei der Initiierung der Sternentstehung spielen. Es wird angenommen, dass sich Sterne aus riesigen, sich drehenden Gas- und Staubwolken bilden, die sich zu lodernden Feuerbällen zusammenziehen. Um dies zu tun, müssen die Wolken viel Spin-Energie oder "Drehimpuls" loswerden.

"Einer der besten Wege, das loszuwerden, ist, es in einen Jet zu setzen", erzählte Jayawardhana. "Also könnten sich diese Jets tatsächlich drehen und den Drehimpuls des geformten Objekts ausführen."

Die neue sprudelnde Natur von 2M1207a könnte helfen zu verstehen, wie Jets geformt und aufrechterhalten werden.

"Die einzige Möglichkeit, diese Modelle für den Start von Jets zu testen, besteht darin, sie an extremen Beispielen zu testen", sagte Jayawardhana in einem Telefoninterview. Der Mechanismus muss "für solch ein massearmes Objekt funktionieren", und das stellt interessante Beschränkungen für die Art der Startmechanismen dar. "

Planetenstrahlen?

Weil 2M1207a so klein ist, deutet die Entdeckung darauf hin, dass Gasriesenplaneten in unserem Sonnensystem und darüber hinaus Abflüsse steuern könnten.

"Es scheint so, als hätte man fast immer eine Akkretionsscheibe um ein Objekt herum, und etwas von dem Material, das sich angesammelt hat, wird ebenfalls ausgebrannt", sagte Jayawardhana.

Es wird angenommen, dass sowohl Saturn als auch Jupiter aus Akkretionsscheiben gewachsen sind. Die Scheibe des Saturn ist immer noch deutlich sichtbar in Form seiner Ringe.

Einige Theoretiker haben ein alternatives Szenario für die Planetenbildung vorgeschlagen, das sich von dem Standardmodell unterscheidet, in dem sich große Gasplaneten aus dem Gravitationskollaps ähnlich wie Sterne bilden können.

Wenn jemals ein Jet-speiender Gasriese gesichtet wurde, wäre dies ein Beweis für eine weitere gemeinsame Ähnlichkeit zwischen Stern- und Planetenformation. Jayawardhana sagte, es sei zu früh, um diese Verbindung zu ziehen, da die neuen Beobachtungen nur für braune Zwerge gelten.

"Ich würde sagen, dass dies ausdrücklich eine Ähnlichkeit zwischen braunen Zwergen und Sternen ist", sagte er.

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