Nahe gelegenes Braunes Zwergenpaar mit Planet?

Ein nur 6,6 Lichtjahre von uns entferntes Paar Brauner Zwerge könnte einen Planeten besitzen. Denn bei ihrer Bewegung umeinander zeigen sie ein verräterisches Taumeln, wie Astronomen jetzt entdeckten. Das deutet darauf hin, dass es noch einen Dritten im Bunde gibt – einen Begleiter, der einen der beiden umkreist. Sollte sich das bestätigen, wäre dieser Planet einer der uns nächsten Exoplaneten überhaupt.

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Braune Zwerge gelten als gescheiterte Sterne: Weil ihre Masse nach ihrer Entstehung zu gering bleibt, reicht der Druck in ihrem Inneren nicht aus, um eine Kernfusion in Gang zu bringen. Statt zu zünden und über Millionen oder Milliarden Jahre aus sich selbst heraus zu leuchten, glimmen die Braunen Zwerge deshalb nur mit der Resthitze aus ihrer Bildungszeit vor sich hin. Anfang dieses Jahres haben Astronomen mit Hilfe des Infrarot-Weltraumteleskops WISE die bisher nächsten Vertreter dieser Fast-Sterne entdeckt: Nur 6,6 Lichtjahre von uns entfernt existiert ein Doppelsystem aus gleich zwei sich umkreisenden Braunen Zwergen.

Damit ist dieses WISE J104915.57-531906 getaufte System nach Alpha und Proxima Centauri und Barnards Stern das drittnächste in unserer kosmischen Nachbarschaft. Es liegt immerhin so nahe, dass die im Jahr 2006 ausgestrahlten Fernsehsendungen dort bereits zu empfanden wären, wie der Entdecker der beiden Braune Zwerge, Kevin Luhman von der Penn State University in University Park im März 2013 erklärte.

Eiertanz zweier Fast-Sterne

Seither haben mehrere Astronomenteams das Pärchen näher untersucht und dabei spannende Details entdeckt. So haben beide Braune Zwerge nur die 30- bis 50-fache Masse des Jupiter und sind damit ziemliche Winzlinge. Zum Vergleich: Die zu den Gelben Zwergen gehörende Sonne hat immerhin etwa 1.000 Jupitermassen. Weil die Braunen Zwerge beide fast gleich leicht sind, umkreist nicht einer den anderen, sondern beide eiern im Abstand von rund drei astronomischen Einheiten umeinander herum. Und besonders schnell sind sie dabei auch nicht gerade: Sie benötigen rund 20 Jahre Jahre für einen Umlauf.

Astronomen um Henri Boffin von der Europäischen Südsternwarte ESO haben das Braune Zwergenpaar von April bis Juni 2013 alle paar Tage fotografiert, um seine Bewegung genauer zu analysieren. Dazu nutzten sie das FORS2 Instrument am Very Large Telescope auf dem Paranal in Chile, das Licht im sichtbaren und UV-nahen Bereich spektrografisch zerlegt. Diese Aufsplittung ermöglichte es den Forschern, die jeweilige Position der beiden Braunen Zwerge zehn Mal genauer zu bestimmen als zuvor.

„Wir konnten die Position der beiden Objekte dadurch mit der Genauigkeit von nur ein paar Bogensekunden messen“, sagt Boffin. „Das entspricht einer Person in Paris, die die Position eines anderen Menschen in New York bis auf zehn Zentimeter genau bestimmt.“

Verräterisches Taumeln zeigt Dritten im Bunde

Die Vermessung aber förderte Überraschendes zutage: Die beiden Braunen Zwerge wichen im Laufe dieser zwei Monate immer wieder leicht von der erwarteten Position ab. Das aber deutet darauf hin, dass irgendetwas die Umlaufbahn von mindestens einem der beiden Partner stört. „Ein zusätzlicher Begleiter würde das von uns beobachtete Taumeln erklären“, berichten Boffin und seine Kollegen. „Möglicherweise ist das sonnennächste Paar Brauner Zwerge in Wirklichkeit ein Triplesystem!“

Dieser Begleiter müsste allerdings deutlich leichter sein als die beiden Braunen Zwerge. Denn sonst hätte er die Orbits der beiden Partner stärker verformt und hätte auch in den Teleskopaufnahmen entdeckt werden müssen. Die Astronomen schätzen, dass der unbekannte Begleiter einige bis maximal 30 Jupitermassen besitzt. Damit aber wäre er höchstwahrscheinlich ein Planet.

„Noch ist es zu früh, den Begleiter genauer zu charakterisieren“, betonen die Astronomen. Jetzt müsse man als nächsten Schritt dieses System auch mit anderen bei der Suche nach Exoplaneten eingesetzten Methoden untersuchen. Sollte es sich aber tatsächlich um einen Planeten handeln, dann wäre er der erst der neunte um einen Braunen Zwerg entdeckte – und einer der uns nächsten Exoplaneten überhaupt. Theoretisch könnte er damit zu den Zielen gehören, die die Menschheit in ferner Zukunft vielleicht einmal besuchen wird. (Astronomy & Astrophysics, in press; arXiv:1312.1303)

(Carenegie Institution, 18.12.2013 – NPO)