Seit ihrer Entdeckung vor einigen Jahren geben die sogenannten “Braunen Zwerge” Astronomen Rätsel auf. Wie entstehen diese eigenartigen Objekte, deren Masse zu groß für einen Planeten, aber zu klein für einen Stern ist? Jetzt geben die Astronomen Ingo Thies und Pavel Kroupa von der Universität Bonn die Antwort: Braune Zwerge sind nicht einfach nur zu klein geratene Sterne, die nicht genug Wasserstoff für die Kernfusion abbekommen haben, sondern sie bilden eine eigenständige Klasse von Himmelskörpern.
Zwei Eigenheiten der Braunen Zwerge gaben bereits einen Hinweis darauf, dass sie unter anderen Bedingungen entstehen als gewöhnliche Sterne. So ist der Abstand zwischen zwei Partnern eines normalen Doppelstern-Systems sehr variabel. Manche umkreisen sich in einem engeren Abstand als Sonne und Erde, einer Distanz, die Astronomen als Astronomische Einheit bezeichnen. Andere haben einen Abstand von mehreren tausend Astronomischen Einheiten. Bei Braunen Zwergen ist das anders: “Die Bahnradien von Paaren Brauner Zwerge sind oberhalb von etwa 15 Astronomischen Einheiten abgeschnitten”, sagt Ingo Thies. “Paare mit größeren Abständen sind die Ausnahme.”
Zudem gibt es kaum Paare aus gewöhnlichen Sternen und braunen Zwergen. Würden beide Himmelskörper durch den gleichen Mechanismus entstehen, müsste es aber viele solcher ungleichen Paare geben. “Nach dem klassischen Modell sollten sowohl Braune Zwerge als auch Sterne aus interstellaren Gaswolken entstehen, die sich aufgrund ihrer Masseanziehung zusammenballen”, erklärt Pavel Kroupa vom Argelander-Institut. “Demnach dürfte es diese Unterschiede nicht geben.”
Um nachzuweisen, dass Sterne und Braune Zwerge genauso unterschiedlich sind wie Sterne und Planeten, analysierten Thies und Kroupa die Massenverteilung zahlreicher neugeborener Himmelskörper in drei interstellaren Wolken, den Geburtsstätten neuer Sterne. “Bei unserer Untersuchung wird ein Sprung in der Masseverteilung sichtbar, die die Zweiteilung der stellaren Population offensichtlich macht”, berichtet Ingo Thies. Die beiden Forscher folgern daraus, dass Braune Zwerge auf einem anderen Weg geboren werden als gewöhnliche Sterne.
Mögliche Geburtsszenarien hat ein europäisches Astronomenteam bereits 2001 entwickelt. Demnach könnten Braune Zwerge ihr Leben als Teil eines Systems aus drei Sternen-Embryos beginnen. Doch als schwächstes Mitglied eines solchen Trios wurden sie irgendwann aus der Gemeinschaft hinauskatapultiert, so dass ihr weiteres Wachstum gestoppt wurde. Einer anderen Idee zufolge könnten Braune Zwerge sich in den äußeren Regionen der Gasscheibe um einen entstehenden Stern bilden. Doch durch einen vorbeiziehenden dritten Stern werden sie schließlich von diesem getrennt. Da fast alle Sterne in Sternhaufen geboren werden, seien solche Begegnungen nicht selten, sagen die Bonner Forscher.
Anders als gewöhnliche Sterne können Braune Zwerge demnach nicht alleine entstehen, sondern nur in der Umgebung von Sternen. Es handelt sich sozusagen um fehlgeborene Sterne, deren Entwicklungsprozess in einem frühen Stadium unterbrochen wurde.
Ingo Thies und Pavel Kroupa (Universität Bonn): Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Online-Vorabveröffentlichung Ute Kehse
