Astronomen haben dem Stern HD 3651 direkt einen Begleiter eines Braunen Zwergs vorgestellt. Der Braune Zwerg oder HD 3651B hat wahrscheinlich eine Masse zwischen 20 und 60 Jupiter und eine Temperatur zwischen 500 und 600 Grad Celsius.
Astronomen haben einen neuen schwachen Begleiter des Sterns HD 3651 entdeckt, von dem bereits bekannt ist, dass er einen Planeten beherbergt. Dieser Begleiter, ein Brauner Zwerg, ist der schwächste bekannte Begleiter eines direkt abgebildeten Exoplaneten-Wirtssterns und einer der schwächsten T-Zwerge, die bisher in der Solar-Nachbarschaft entdeckt wurden. Der Nachweis liefert wichtige Informationen über die Bedingungen, unter denen sich Planeten bilden.
"Ein solches System ist ein interessantes Beispiel, das beweisen könnte, dass sich Planeten und Braune Zwerge um denselben Stern bilden können", sagte Markus Mugrauer, Hauptautor des Papiers, in dem die Entdeckung vorgestellt wurde.
HD 3651 ist ein Stern, der etwas weniger massereich als die Sonne ist und sich 36 Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische (der „Fisch“) befindet. Seit einigen Jahren ist bekannt, dass ein Planet weniger massereich als der Saturn ist und näher an seinem Mutterstern sitzt als Merkur von der Sonne: Der Planet erreicht in 62 Tagen eine vollständige Umlaufbahn.
Mugrauer und seine Kollegen entdeckten den schwachen Begleiter erstmals 2003 auf Bildern des 3,8 m langen britischen Infrarot-Teleskops (UKIRT) in Hawaii. Beobachtungen in den Jahren 2004 und 2006 mit dem 3,6 m langen New Technology Telescope (NTT) der ESO in La Silla bestätigten entscheidend, dass der Lichtfleck kein unechter Hintergrundstern, sondern ein wahrer Begleiter ist. Der neu gefundene Begleiter HD 3651B ist 16 Mal weiter von HD 3651 entfernt als Neptun von der Sonne.
HD 3651B ist der dunkelste direkt abgebildete Begleiter eines Exoplaneten-Wirtssterns. Da es auf den Fotoplatten des Palomar All Sky Survey nicht erkannt wird, muss der Begleiter im sichtbaren Spektralbereich noch schwächer sein als im Infrarotbereich, was bedeutet, dass es sich um ein sehr kühles substellares Objekt mit geringer Masse handelt. Beim Vergleich seiner Eigenschaften mit theoretischen Modellen schließen die Astronomen, dass das Objekt eine Masse zwischen 20 und 60 Jupitermassen und eine Temperatur zwischen 500 und 600 Grad Celsius hat. Es ist somit zehnmal kälter und 300 000 weniger leuchtend als die Sonne. Diese Eigenschaften ordnen es in die Kategorie der kühlen braunen Zwerge vom Typ T ein.
„Aufgrund ihrer Ohnmacht auch im Infrarot sind diese coolen T-Zwerge sehr schwer zu finden“, sagte Mugrauer. „Derzeit sind nur zwei andere Braune Zwerge mit ähnlicher Helligkeit bekannt. Ihre Studie wird wichtige Einblicke in die atmosphärischen Eigenschaften kühler substellarer Objekte liefern. “
Derzeit sind mehr als 170 Sterne bekannt, die Exoplaneten beherbergen. In einigen Fällen wurde auch festgestellt, dass diese Sterne einen oder mehrere Sternbegleiter haben, was zeigt, dass die Planetenbildung auch in einer dynamisch komplexeren Umgebung stattfinden kann als in unserem eigenen Sonnensystem, in dem die Planetenbildung um einen isolierten Einzelstern herum stattfand.
Im Jahr 2001 starteten Mugrauer und seine Kollegen ein Beobachtungsprogramm, um herauszufinden, ob Exoplaneten-Wirtsstars ledig oder verheiratet sind. In diesem Programm werden bekannte Exoplaneten-Wirtssterne systematisch in zwei verschiedenen Epochen im Abstand von mindestens mehreren Monaten abgebildet. Wahre Gefährten können von zufälligen Hintergrundobjekten unterschieden werden, da sich nur sie im Laufe der Zeit zusammen mit den Sternen bewegen. Mit dieser effektiven Suchstrategie wurden mehrere neue Gefährten von Exoplaneten-Wirtssternen entdeckt. Die meisten der entdeckten Gefährten sind massearme Sterne im gleichen Entwicklungszustand wie die Sonne. In zwei Fällen stellten die Astronomen jedoch fest, dass die Gefährten weiße Zwerge waren, dh Sterne am Ende ihres Lebens. Diese faszinierenden Systeme beweisen, dass Planeten sogar die unruhigen letzten Momente im Leben eines nahe gelegenen Sterns überleben können.
Der Planet Host Star HD 3651 ist somit von zwei substellaren Objekten umgeben. Der Planet HD 3651b ist sehr nah, während sich der neu gefundene braune Zwergbegleiter 1500 Mal weiter um den Stern dreht als der Planet. Dieses System ist das erste abgebildete Beispiel, bei dem sich Planeten und Braune Zwerge um denselben Stern bilden können.
Originalquelle: ESO-Pressemitteilung
