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Himmelskörper: Materieklau degradiert Sternaspiranten zum Braunen Zwerg

Brauner ZwergLaden...
Bislang war recht mysteriös, wie die für echte Sonnen zu leichten, zugleich aber für riesige Gasplaneten schon fast zu schweren "Braunen Zwerge" entstehen. Neue Simulationen legen nun nahe, dass die knapp gescheiterten Beinahesonnen sich in dichten Sternentstehungsregionen schon dann bilden können, wenn eine junge Proto-Sonne durch ihre Gravitation eine anderen durchwirbelt: Dabei kann sie Materie fortreißen, die Gaswolke destabilisieren und dabei lokale Verdichtungen erzeugen, die durch ihre Eigenanziehung kollabieren. Statt sich insgesamt zu einer Sonne zu ballen, können stattdessen Braune Zwerge entstehen, berechnen Ingo Thies von der Universität Bonn und seine Kollegen.

Braune Zwerge vereinen mit mindestens 15 und höchstens 75 Jupitermassen nicht genug Materie, um in ihrem Inneren die in massereicheren Objekten üblichen Fusionsprozesse zu zünden. Astronomen hatten sich seit Längerem gefragt, unter welchen Bedingungen diese Objekte entstehen: Kondensieren sie wie Planeten aus den rotierenden Gasballen protoplanetarer Scheiben, die eine junge Proto-Sonne umgeben? Oder bilden sie sich in Sternentstehungsregionen analog zu Sternen, also im Zentrum einer kollabierenden Materiewolke, die nur eben etwas unterdimensioniert ist?

Das Team um Thies simulierte in seinen Rechenmodellen nun was geschieht, wenn die zirkumstellaren Gaswolken in einer dichten Sternentstehungsregion sich gegenseitig beeinflussen – etwa bei einer nahen Passage. Selbst wenn die beiden Gasscheiben dabei nicht direkt zusammenstoßen, sorge ihre Schwerkraft aber für enorme gegenseitige Verwirbelungen, so die Forscher. Dies könne allerlei Folgen haben: Die Gaswolken wurden in eine Vielzahl kleinerer Wölkchen fragmentiert, aus denen sich Objekte von einem Zehntel bis einem Hundertstel Sonnenmassen bilden. Dabei könnten viele schwere und leichte Braune Zwerge oder gigantische überjupitergroße Planeten entstehen; außerdem aber zum Beispiel auch Doppelsternsysteme aus ungewöhnlich leichten Partnern. Leichtere Verwirbelungen könnten die Wolken genug zerzausen, um die merkwürdig geneigten Bahnen mancher Planeten in extrasolaren Systemen zu erklären.

Jan Osterkamp

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