Ja, der Orionnebel ist eine Sternenfabrik, aber eine neue Tiefenuntersuchung hat ergeben, dass 17 braune Zwergbegleiter zu roten Zwergsternen, ein braunes Zwergenpaar, ein brauner Zwerg mit einem planetarischen Begleiter und drei Riesenplaneten gehören.
Astronomen, die das Hubble-Weltraumteleskop verwendeten, schauten in den Orionnebel - eine bekannte Sternenfabrik in unserer Galaxie - und fanden die bisher größte Population brauner Zwerge - Objekte, die massereicher als Planeten sind, aber nicht so hell wie Sterne. Bild über HubbleSite.
Astronomen sagten am 11. Januar 2018, dass sie das Hubble-Weltraumteleskop verwendet haben, um die größte bekannte Population brauner Zwerge zu finden, die zwischen neugeborenen Sternen verstreut ist. Und wo sonst wäre diese Ansammlung von Gegenständen, außer dem Orionnebel, der nahe gelegenen bekannten Sternenfabrik im Weltraum? Der Orionnebel ist in unseren Himmeln fast einzigartig, da er relativ nahe (nur 1.350 Lichtjahre entfernt) und äußerst aktiv in der Sternentstehung ist. In der Nähe dieser Sterne fanden die Forscher nicht nur mehrere Braunzwerg-Gefährten mit sehr geringer Masse, sondern auch drei Riesenplaneten. Sie fanden sogar ein Beispiel für Doppelplaneten, bei denen sich zwei Planeten in Abwesenheit eines übergeordneten Sterns gegenseitig umkreisen.
Braune Zwerge sind sehr interessante Stern-Planeten-Hybriden. Sie sind massereicher als das, was wir normalerweise als Planeten bezeichnen, aber nicht massereich genug, um einen ausreichenden Innendruck zu haben, um eine Kernfusion in ihren Kernen auszulösen und so wie Sterne zu glänzen. Die NASA sagte:
Stattdessen kühlen braune Zwerge ab und verblassen mit zunehmendem Alter. Trotz ihrer geringen Masse liefern braune Zwerge wichtige Hinweise zum Verständnis der Entstehung von Sternen und Planeten und gehören möglicherweise zu den häufigsten Objekten in unserer Milchstraßengalaxie.
Es ist noch nicht lange her, dass wir nicht wussten, dass es Braune Zwerge gibt. Aufgrund ihrer Schwäche und Kälte im Vergleich zu Sternen sind sie immer noch schwer zu studieren. Diese Astronomen benutzten das Hubble-Teleskop, um braune Zwerge anhand des Vorhandenseins von Wasser in ihrer Atmosphäre zu identifizieren. Der Teamleiter Massimo Robberto vom Space Telescope Institute in Baltimore, Maryland, sagte in einer Erklärung der NASA:
Diese sind so kalt, dass sich Wasserdampf bildet. Wasser ist eine Signatur substellarer Objekte. Es ist eine erstaunliche und sehr klare Marke. Wenn die Massen kleiner werden, werden die Sterne immer roter und schwächer, und Sie müssen sie im Infrarot betrachten. Und im Infrarotlicht ist Wasser das herausragendste Merkmal.
Aber die NASA sagte:
… Ist heißer Wasserdampf in der Atmosphäre von Braunen Zwergen aufgrund der absorbierenden Wirkung von Wasserdampf in unserer eigenen Atmosphäre nicht leicht von der Erdoberfläche aus zu sehen. Glücklicherweise befindet sich Hubble über der Atmosphäre und verfügt über eine Nahinfrarotsicht, mit der Wasser auf fernen Welten leicht erkannt werden kann.
Das Hubble-Team identifizierte 1.200 Kandidaten mit rötlichen Sternen. Sie fanden heraus, dass sich die Sterne in zwei verschiedene Populationen aufspalteten: jene mit Wasser und jene ohne. Es wurde bestätigt, dass die hellen mit Wasser schwache rote Zwerge waren. Die Vielzahl der schwächer wasserreichen, frei schwebenden Braunen Zwerge und Planeten im Orionnebel sind allesamt Neuentdeckungen. Es wurden auch viele Sterne ohne Wasser nachgewiesen, und dies sind Hintergrundsterne in der Milchstraße. Ihr Licht wurde durch den interstellaren Staub gerötet und war daher für die Studie des Teams nicht relevant.
Die NASA sagte, das Team suche auch nach schwächeren, binären Gefährten für diese 1.200 rötlichen Sterne:
Aufgrund ihrer Nähe zu den Primärsternen sind diese Gefährten mit Standardbeobachtungsmethoden kaum zu entdecken. Mithilfe einer einzigartigen, kontrastreichen Bildgebungstechnik, die von Laurent Pueyo am Space Telescope Science Institute entwickelt wurde, konnten die Astronomen schwache Bilder einer großen Anzahl von Begleiterkandidaten auflösen.
Mit dieser ersten Analyse konnten Hubble-Astronomen nicht feststellen, ob diese Objekte den helleren Stern umkreisen oder ob ihre Nähe im Hubble-Bild das Ergebnis einer zufälligen Ausrichtung ist. Infolgedessen werden sie vorerst als Kandidaten eingestuft. Das Vorhandensein von Wasser in ihrer Atmosphäre zeigt jedoch, dass die meisten von ihnen keine fehlausgerichteten Sterne im galaktischen Hintergrund sein können und daher braune Zwerge oder Exoplanetenbegleiter sein müssen.
Insgesamt fand das Team 17 Kandidaten für einen Braunen Zwerg als Begleiter für einen Roten Zwerg, ein Brauner-Zwerg-Paar und einen Braunen Zwerg mit einem Planeten-Begleiter. Die Studie identifizierte auch drei potenzielle planetare Massenbegleiter: einen, der einem roten Zwerg zugeordnet ist, einen, der einem braunen Zwerg zugeordnet ist, und einen, der einem anderen Planeten zugeordnet ist. Pueyo sagte:
Wir experimentierten mit einer Methode, der kontrastreichen bildgebenden Nachbearbeitung, auf die sich Astronomen seit Jahren verlassen. Wir verwenden es normalerweise, um nach sehr schwachen Planeten in der Nähe von nahegelegenen Sternen zu suchen, indem wir sie akribisch nacheinander beobachten.
Dieses Mal haben wir beschlossen, unsere Algorithmen mit der Ultrastabilität von Hubble zu kombinieren, um die Umgebung von Hunderten von sehr jungen Sternen in jeder einzelnen Exposition zu untersuchen, die durch die Orion-Umfrage erhalten wurde. Selbst wenn wir nicht die tiefste Empfindlichkeit für einen einzelnen Stern erreichen, konnten wir mit dem bloßen Volumen unserer Stichprobe einen beispiellosen statistischen Schnappschuss von jungen Exoplaneten und Braunen Zwergen im Orion erhalten.
Die Umfrage kombinierte die beiden einzigartigen Techniken, die Bildgebung in den Wasserfiltern und die kontrastreiche Bildverarbeitung, und lieferte eine unbefangene Stichprobe neu gebildeter Quellen mit geringer Masse, die sowohl im Feld als auch in Begleitern anderer Objekte mit geringer Masse verteilt waren. Massimo Robberto kommentierte:
Wir könnten das gesamte Hubble-Archiv erneut aufbereiten und versuchen, dort Juwelen zu finden.
Größer anzeigen. | Dieses Bild zeigt den zentralen Teil des Orionnebels, der ungefähr 4 mal 3 Lichtjahre misst. Jedes Symbol kennzeichnet ein Paar von Objekten, die als einzelner Lichtpunkt in der Mitte des Symbols gesehen werden. Der dickere innere Kreis repräsentiert den Primärkörper und der dünnere äußere Kreis den Begleiter. Rot zeigt einen Planeten an; Orange ein brauner Zwerg; und einen Stern gelb färben. Neben jedem Symbol befindet sich ein Paar Hubble-Bilder. Das Bild links ist das Originalbild der Hauptperson und des Begleiters. Das linke Bild zeigt nur den Begleiter, wobei das Primärobjekt durch eine spezielle Bildverarbeitungstechnik digital subtrahiert wird, die die Bilder der Objekte in binäre Paare aufteilt. Bild über HubbleSite.
Fazit: Astronomen, die mit dem Hubble-Weltraumteleskop zum Orionnebel blickten, fanden die bisher größte Population an Braunen Zwergen und anderen substellaren Objekten.
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