Wenn Sie am Lagerfeuer sitzen und zu den Sternen aufblicken, sind selbst die kleinsten Lichtpunkte, die Sie sehen, riesige Öfen, die intensive Hitze erzeugen. Aber zwischen dieser höllischen Glut verbergen sich Himmelskörper, die so schwach sind, dass sie für das bloße Auge unsichtbar sind.
Ein solcher Stern, ein Brauner Zwerg, der kleiner als Jupiter ist, wurde kürzlich zum kältesten Stern, der jemals mit einem Radioteleskop entdeckt wurde. Bei mageren 300 Grad Celsius ist es kühler als an einem durchschnittlichen Lagerfeuer: ein idealer Stern zum Braten von Marshmallows. Vergessen Sie nicht die Graham Cracker und die Schokolade.
Ein großer Stern wie unsere Sonne, sagte Kovi Rose, Doktorandin der Astronomie an der Universität Sydney, sei eine „Kernfusionsmaschine, die perfekt im Weltraum funktioniert, Wasserstoffgas komprimiert und es zu Helium verschmilzt“. Dadurch entsteht Energie, die vom Stern ausgeht und für uns am deutlichsten in Form von Wärme und Licht spürbar ist.
Braune Zwerge, manchmal auch „gescheiterte Sterne“ genannt, sind zu klein, um die starke Schwerkraft zu erreichen, die erforderlich ist, um Wasserstoff bis zur Kernfusion zu komprimieren. Stattdessen „liegt ein Brauner Zwerg in Bezug auf Masse und Temperatur auf halbem Weg zwischen einem Stern und einem Planeten“, sagte Tara Murphy, Astronomieprofessorin an der Universität Sydney und Co-Autorin mit Herrn Rose, eines am Donnerstag in veröffentlichten Artikels Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe. Die Existenz Brauner Zwerge wurde bereits vor 60 Jahren vermutet, aber „sie waren sehr schwer zu finden, weil sie nicht sehr hell sind“, sagte Dr. Murphy.
Während Braune Zwerge nicht viel sichtbares Licht aussenden, strahlen sie Energie mit anderen Frequenzen aus, die mit verschiedenen Arten von Teleskopen erfasst werden können. Im Jahr 2011 entdeckten Wissenschaftler des California Institute of Technology mithilfe von Infrarotteleskopen eine Reihe Brauner Zwerge, darunter einen, den sie T8 Dwarf WISE J062309.94−045624.6 nannten.
Auch wenn der Stern anhand seiner Infrarotemissionen identifiziert wurde, gibt es immer noch eine Fülle von Informationen, die aus der anderen Energie, die er abgibt, gewonnen werden können.
„Jedes Band dieses elektromagnetischen Spektrums bietet Ihnen ein völlig anderes Fenster in das Universum“, sagte Dr. Murphy. „Es ist wie eine Detektivgeschichte.“ Die Radiowellen, die Dr. Murphy und Mr. Rose untersuchen, enthüllen Informationen über die Magnetfelder der Sterne. (Trotz ihres Namens geben Radiowellen keinen Ton ab.)
Im Rahmen von Herrn Roses Ph.D. In seiner Diplomarbeit sichtete er Radiowellendaten, die vom australischen Square Kilometre Array Pathfinder erzeugt wurden. „Jedes Mal, wenn ich etwas fand, das mit den Koordinaten am Himmel eines bekannten Sterns abgeglichen werden konnte, war es wirklich aufregend und wirklich interessant“, sagte er.
Es sei überraschend zu entdecken, sagten die Forscher, dass eine der Quellen der Radiowellen kein anderer als der Braune Zwerg T8 Dwarf WISE J062309.94−045624.6 sei, unter anderem weil weniger als 10 Prozent der Braunen Zwerge Radiowellen aussenden.
„Als uns klar wurde, dass es sich um einen Braunen Zwerg handelte, war es auf jeden Fall ziemlich aufregend, denn dann stürzt man sich in dieses Kaninchenloch und versucht herauszufinden, was die Auswirkungen sind und was wir über die Eigenschaften des Magnetfelds lernen können. “, sagte Herr Rose.
Die Forscher bestätigten ihre Ergebnisse mit anderen Radioteleskopen, darunter MeerKAT in Südafrika und dem Australia Telescope Compact Array. Obwohl er nicht der kälteste jemals entdeckte Stern ist (das war WISE J085510.83-071442.5 mit einer Temperatur zwischen minus 54 und 9 Grad Fahrenheit), ist er der kälteste jemals beobachtete Stern, der Radiowellen aussendet.
Elena Manjavacas, eine Astronomin am Space Telescope Science Institute in Baltimore, die nicht an der Studie beteiligt war, sagte, die Ergebnisse seien „sehr cool“. Durch die Kombination der Ergebnisse mit denen anderer Arten von Teleskopen „erhält man ein vollständiges Bild der grundsätzlichen 3D-Struktur des Braunen Zwergs.“
Über die wissenschaftlichen Implikationen der Entdeckung hinaus betonte Herr Rose das Gesamtbild.
Draußen in der Natur sein, auf die Weite der funkelnden Lichter blicken und wissen: „In manchen Fällen sind sie kühler als der Rauch, der von unserem Lagerfeuer aufsteigt — Ich meine, das ist inspirierend. Es ist inspirierend und demütigend, unseren Platz im Universum zu verstehen“, sagte er.