Braune Zwerge: Seltsame "gescheiterte Sterne" Nur so hei├č wie dein Ofen

Der beste Blick auf geheimnisvolle braune Zwerge, seltsame kosmische Merkwürdigkeiten, die die Linien zwischen Sternen und Planeten verwischen, hat gezeigt, wie groß und kalt sie wirklich sind, sagen Wissenschaftler. Tatsächlich werden die komischen "gescheiterten Sterne" nur so heiß wie Ihr Küchenofen.

Die neue Entdeckung könnte Licht auf die Bildung und Entwicklung von fernen fremden Welten werfen, fügten Forscher hinzu.

Sternähnliche Körper, die als Braune Zwerge bekannt sind, werden oft als gescheiterte Sterne bezeichnet, weil sie größer als Planeten sind, aber zu klein, um eine Kernfusion auszulösen und sich in die Brillanz eines vollwertigen Sterns zu zünden.

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Diese neuen Erkenntnisse legen nahe, dass die kältesten Braunen Zwerge zwischen etwa 260 und 350 Grad Fahrenheit (125 und 175 Grad Celsius) liegen, wobei die Massen fünf- bis zwanzigmal größer sind als die Größe von Jupiter. Die Temperatur der Sonne beträgt zum Beispiel ungefähr 10.000 F (5.500 C) an ihrer Oberfläche.

"Diese Objekte, die wir untersuchten, wurden verdächtigt, kälter zu sein als alles, was zuvor in der solaren Nachbarschaft entdeckt worden war", sagte Studienautor Trent Dupuy, ein Astronom am Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik in Cambridge, Massachusetts. Mehrere hundert haben Bis jetzt entdeckt worden.

Kühle braune Zwergwissenschaft

Wissenschaftler entdeckten vor zwei Jahren die kälteste Art von Braunen Zwergen, deren theoretische Modelle manchmal sogar kühler als der menschliche Körper sein könnten.

"Astronomen suchen immer nach kälteren und kälteren, frei schwebenden, sternartigen Objekten", sagte Dupuy ProfoundSpace.org. "Ein Hauptgrund dafür ist, dass ihre Atmosphären ähnliche Temperaturen haben wie viele andere Gasriesenplaneten, die man neben der Sonne umkreisen kann. Sie sind also wie kleine Laboratorien, in denen man Atmosphärenphysik studieren kann, die für extrasolare Planeten relevant sind der Glanz ihres Gastgebersterns. "

Die dunkle und ferne Natur dieser kalten braunen Zwerge machte es jedoch schwierig zu bestätigen, wie weit, groß, hell und kalt sie tatsächlich waren.

"Weil sie nicht wie alles waren, was vorher gesehen worden war, konnten wir nicht wirklich sicher sein, womit wir es zu tun hatten", sagte Dupuy.

Mithilfe des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA haben Astronomen nun die genauen Entfernungen zu acht kalten Braunen Zwergen gemessen. Dies half ihnen wiederum zu berechnen, wie hell, kalt und massiv sie sind.

Die Forscher analysierten, wie sich die Entfernung dieser Braunen Zwerge in Bezug auf weiter entfernte Hintergrundsterne veränderte, als die Erde eine Umlaufbahn um die Sonne absolvierte. Dies half, die Position dieser Braunen Zwerge zu triangulieren. Diese Veränderungen sind sehr subtil und erfordern, dass die Wissenschaftler für ein Jahr geduldig Daten sammeln.

Sobald die Astronomen wussten, wie weit diese braunen Zwerge entfernt waren, konnten sie daraus schließen, wie hell und kühl sie sein müssen, damit Licht und Wärme nachgewiesen werden können. Basierend auf diesen Daten konnten die Forscher dann modellieren, wie massiv sie waren.

"Es ist bemerkenswert, dass Astronomen in der Lage waren, richtig vorherzusagen, dass diese neue Art von Braunen Zwergen tatsächlich kälter ist als alles, was vorher bekannt war", sagte Dupuy. "Aber unsere Studie zeigte auch, dass theoretische Modelle für solche kalten, massearmen Objekte noch lange nicht perfekt sind. Wir haben herausgefunden, dass die Temperaturen deutlich höher sind als vorhergesagt - ihre Oberflächen sind nicht Raumtemperatur - obwohl sie tatsächlich die kältesten sind." schwimmende Objekte, von denen wir wissen. "

Obwohl sie von unserem Standpunkt auf der Erde aus ruhig und still wirken, sind Sterne tatsächlich glühende Kugeln aus gewaltigem Plasma. Testen Sie Ihre brillante Intelligenz mit diesem Quiz.Mehr braune Zwerg-Fremdheit

Interessanterweise entsprechen die Lichtspektren dieser kalten braunen Zwerge nicht ihrer Temperatur. Da das Lichtspektrum eines Planeten oder Sterns seine chemische Zusammensetzung widerspiegelt, deutet dies darauf hin, dass die Atmosphärenchemie kalter Brauner Zwerge nicht mehr primär durch ihre Wärme angetrieben wird, wie es bei wärmeren Braunen Zwergen der Fall ist.

"Stattdessen scheinen andere Prozesse wie die konvektive Vermischung und die Stärke der Schwerkraft an der Oberfläche eine ebenso wichtige Rolle zu spielen wie die Temperatur", sagte Dupuy.

In den kommenden Jahren könnten die Forscher drei Mal mehr kalte Braune Zwerge analysieren.

"Mit vielen weiteren Objekten werden wir hoffentlich in der Lage sein, klarer zu verstehen, welche Parameter bei der Einstellung der Atmosphärenchemie wirklich am wichtigsten sind", sagte Dupuy.

Dupuy und sein Kollege Adam Kraus haben ihre Ergebnisse heute online (5. September) in der Zeitschrift Science detailliert.