Seltsame Himmelskörper harren der Erklärung

Bisher unerklärbare Himmelskörper erregen zunehmend die Aufmerksamkeit der Astronomen. Sie passen in keine der gängigen Theorien zu Sternen und Planeten. Japanische Astronomen wollen dafür nun ein schlüssiges Erklärungsmodell liefern.

Ein Astronomen-Team der University of Tokyo und des National Astronomical Observatory of Japan entdeckte vor kurzem mittels des NAOJ's Subaru Telescope auf Hawaii ein Band von mehr als 100 astronomischen Objekten in der Region S106. Dies berichtet das "Science Magazine" in seiner jüngsten Ausgabe.

Weder Planet noch Stern

Die Objekte zählen zu einer Klasse von Himmelskörpern, die bisher von keiner astronomischen Theorie hinreichend erklärt werden konnten. Sie sind zu klein, um als so genannte Braune Zwerge definiert zu werden, andererseits bewegen sie sich durch Stern-Entstehungsregionen in einer Art und Weise, die sie nicht als sternenumkreisende Planeten qualifiziert.

Braune Zwerge

Braune Zwerge besitzen nicht genug Masse, um die nuklearen Brennprozesse in ihrem Inneren zu zünden, sind aber auf der anderen Seite deutlich massereicher als Planeten. Da sie sehr lichtschwach sind, war es lange Zeit schwierig herauszufinden, wie viele Braune Zwerge es in unserer Galaxis gibt und ob sie eher wie Sterne oder wie Planeten oder aber auf eine dritte, bisher unbekannte Weise entstehen. "Da Braune Zwerge quasi ein Verbindungsstück zwischen Sternen und Planeten darstellen, können wir durch sie sehr viel über die Entstehung von Sternen und Planeten lernen", unterstreicht Joan Najita vom National Optical Astronomy Observatory (NOAO) die Bedeutung der Erforschung dieser Objekte. Dank dem Teleskop Hubble wurde deutlich, dass es - analog zu Sternen - mehr massearme als massereiche Braune Zwerge gibt und dass dieser Trend fasst bis zu planetenähnlichen Massen weitergeht.

Modelle über Helligkeit und Masse

Das Forscherteam fasste die gewonnenen Daten über Helligkeit und das geschätzte Alter der Objekte im System S106 in ein Modell, das die Evolution von Objekten mit geringer Masse erklären soll. Nach ihren Berechnungen sind die beobachteten Himmelskörper fünf bis zehn Mal so massereich wie der Jupiter. Mittels der Analyse ihrer Infrarotemissionen konnte ihre Position innerhalb von S106 bestimmt werden.

"Unsere Entdeckung wirft ein neues Licht auf die Allgegenwart isolierter planetarischer Masseobjekte", so Yumiko Oasa von der University of Tokyo. Doch andere Astronomen bleiben skeptisch. Joan Najita von den National Optical Astronomy Observatories in Arizona warnt vor voreiligen Schlüssen über Struktur und Ursprung der bisher nicht erklärbaren Objekte. Neue Aufschlüsse über Temperatur und Masse erwartet man sich von der spektroskopischen Analyse der Emissionen der Objekte.

Zu groß für Planeten, zu klein für Sterne

Die S106-Objekte passen in keine der bestehenden Theorien. Braune Zwerge haben weniger als 75 Jupiter-Massen. Das ist die Minimumgröße, die notwendig ist, um wie ein Stern Wasserstoff verbrennen zu können. Allerdings sind sie größer als 13 Jupiter-Massen, was notwendig ist, um Deuterium (H2) zu schmelzen. Damit wird ein schwaches Glühen hervorgebracht. Da sich die beobachteten Objekte mit fünf bis zehn Jupiter-Massen außerhalb all dieser Kategorien befinden, ist es schwer für Astronomen, sie einzuordnen. Viele Astrophysiker glauben, dass Braune Zwerge und Sterne direkt aus riesigen Ozeanen dünnen Gases kondensieren, wohingegen Planeten aus Materiescheiben entstehen, die um werdende Sterne wirbeln.

Ausreichende Erklärung?

Zwei Theorien existieren allerdings bereits zum Ursprung jener seltsamen Objekte im System S106. Die erste nimmt an, dass jene Himmelskörper von jungen Sternsystemen ausgestoßen wurden. Die andere geht davon aus, dass diese sich aus molekularen Wolken gebildet haben, die nicht genug Masse besitzen, um sich zu Sternen zu entwickeln.

Laut Shu-Ichiro Inutsuka von der Kyoto University bieten die Daten der Tokioter Astronomen die bisher besten Anhaltspunkte zu einer tiefergehenden Erklärung der neuen Himmelsobjekte.