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Astronomie: Auftritt der Braunen Zwerge

Sie haben zu wenig Masse für einen Stern, aber zu viel für einen Planeten. Allmählich lernt man mehr über die ­Entstehung und Eigenschaften der selt­samen Objekte, etwa ihre höchst stürmischen Atmosphären.
Illustration eines extrem kühlen Braunen Zwergs

Der Bau eines astronomischen Observatoriums in der entlegenen Atacama-Wüste in Chile bedeutet viel Aufwand. Doch es gibt gute Gründe, es gerade dort zu errichten, und wer sich in die Gegend begibt, bekommt davon einen deutlichen körperlichen Eindruck. Als ich einmal auf der Suche nach einem geeigneten Ort für ein neues Teleskop auf dem Gipfel des 5600 Meter hohen Cerro Toco stand, musste ich mich ständig darauf konzentrieren, genug von der dünnen Luft in meine Lungen zu bekommen. Die besonderen atmosphärischen Bedingungen sind der große Vorteil dieser Stelle. Auf dem Chajnantor-Plateau, das man vom Gipfel aus überblicken kann, steht eines der leistungsfähigsten Radioteleskope der Welt, das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Die Erdatmosphäre stellt für Himmelsbeobachtungen generell ein Problem dar. Gelegentlich verdecken Wolken die Sicht, außerdem verzerren Luftturbulenzen ständig das Licht, das uns von Objekten im All erreicht. Deswegen scheinen bereits für das bloße Auge Sterne zu funkeln. Moleküle wie Wasserdampf und Kohlendioxid absorbieren manche Wellenlängen, insbesondere das Infrarotlicht. Auf dem Cerro Toco hat man aber schon mehr als die Hälfte der Luft der Erde unter sich, so dass sie Teleskopaufnahmen dort entsprechend weniger beeinträchtigt.

Die Infrarotastronomie beschäftigt sich mit relativ ­energiearmer Strahlung aus dem Kosmos, die für das menschliche Auge zu langwellig und damit unsichtbar ist. Sie stammt in der Regel von sehr weit entfernten oder schwach leuchtenden Objekten. Zu Letzteren gehören die so genannten Braunen Zwerge, die sich im Infrarotlicht am besten beobachten lassen. Als ich zur Jahrtausendwende mein weiterführendes Studium begann, waren solche Himmelskörper gerade erst entdeckt worden. Die seltsamen Objekte, die in Bezug auf Temperatur und Masse irgendwo zwischen Sternen und Planeten liegen, zogen mich in ihren Bann. Ich wollte herausfinden, wie sie entstanden und beschaffen sind …

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  • Quellen

Allers, K. N. et al.: A measurement of the wind speed on a brown dwarf. Science 368, 2020

Fontanive, C. et al.: A wide planetary-mass companion to a young low-mass brown dwarf in Ophiuchus. The Astrophysical Journal Letters 905, 2020