Astronomische Forschung: Der merkwürdige Fall des verschwundenen „Zwerges“

Bislang gingen Astronomen davon aus, dass ein Brauner Zwerg den ungewöhnlichen Doppelstern V471 Tauri begleitet. Das neue Instrument SPHERE am Very Large Telescope der ESO hat ihnen den nun bisher besten Blick auf die Umgebung dieses faszinierenden Objekts geliefert und sie fanden — nichts. Der ungewöhnliche Doppelstern V471 Tauri im Sternbild Stier

Das überraschende Fehlen dieses mit großer Sicherheit vorhergesagten Braunen Zwerges bedeutet, dass die herkömmliche Erklärung für das merkwürdige Verhalten von V471 Tauri falsch sein muss.

Das unerwartete Ergebnis wird in der ersten Veröffentlichung überhaupt beschrieben, die auf Beobachtungen von SPHERE beruht.

Manche Sternpaare bestehen aus zwei normalen Sternen mit nur geringfügig unterschiedlichen Massen. Wenn der Stern mit der etwas höheren Masse altert und sich ausdehnt, um zu einem Roten Riesen zu werden, geht Materie von diesem Stern zum anderen über und umgibt schließlich beide Sterne mit einer riesigen gasförmigen Hülle.

Sobald sich diese Wolke auflöst, nähern sich beide Sterne einander an und es entsteht ein sehr kompaktes Paar aus einem Weißen Zwerg und einem zusätzlichen gewöhnlichen Stern.

Ein solches Sternpaar trägt den Namen V471 Tauri. Es ist Teil des Sternhaufens der Hyaden im Sternbild Stier und schätzungsweise um die 600 Millionen Jahre alt und etwa 163 Lichtjahre von der Erde entfernt. Beide Sterne liegen sehr dicht beieinander und umkreisen sich gegenseitig alle 12 Stunden. Zweimal pro Umrundung zieht ein Stern von der Erde aus gesehen vor dem anderen vorbei — was zu regelmäßigen Änderungen in der Helligkeit des Sternpaares führt, da sie sich gegenseitig verdunkeln. Großfeldansicht der Himmelsregion um den ungewöhnlichen Doppelstern V471 Tauri

Das Team um den Astronomen Adam Hardy von der Universidad Valparaíso in Chile verwendete zunächst das ULTRACAM-System am New Technology Telescope der ESO, um diese Helligkeitsänderungen sehr präzise zu vermessen. Die Zeiten der Verfinsterungen wurden dabei mit einer Genauigkeit von unter zwei Sekunden bestimmt.

Die Verdunklungszeiten waren zwar nicht gleichmäßig, konnten aber mit der Annahme, dass es einen Braunen Zwerg gibt, der beide Sterne umkreist und dessen Anziehungskraft die Umlaufbahn der Sterne stört, gut erklärt werden. Sie fanden ebenso Hinweise auf ein zweites kleineres Begleitobjekt.

Bis heute ist es allerdings unmöglich gewesen, einen lichtschwachen Brauen Zwerg mit so geringem Abstand zu viel helleren Sternen tatsächlich abzubilden. Das neu installierte SPHERE-Instrument am Very Large Telescope der ESO erlaubte den Astronomen zum ersten Mal genauer an die Stelle zu schauen, an der sie Begleiter in Form einen Braunen Zwerges erwarteten. Gesehen haben sie allerdings nichts, obwohl die hochauflösenden Bilder von SPHERE ihn leicht hätten enttarnen sollen.

Es gibt viele Veröffentlichungen, in denen die Existenz solcher zirkumbinären Objekte angenommen wird, aber die Ergebnisse hier liefern einen vernichtenden Beweis gegen diese Hypothese“, merkt Adam Hardy an.

Wenn es kein umlaufendes Objekt gibt, was verursacht dann die merkwürdigen Änderungen in der Umlaufbahn des Doppelsterns? Mehrere Ansätze wurden vorgeschlagen und während einige bereits ausgeschlossen werden konnten, wäre es möglich, dass dieser Effekt durch Veränderungen im Magnetfeld des größeren der beiden Sterne verursacht wird, ähnlich kleineren Veränderungen, die bei der Sonne beobachtet werden können.

Quelle (Text/Fotos) und Fortsetzung des Beitrags samt den erklärenden Fußnoten hier: http://www.eso.org/public/germany/news/eso1506/


Das erste Ringsystem um einen Asteroiden

Zwei Ringe um Chariklo entdeckt

Beobachtungen von vielen Standorten in Südamerika, unter anderem am La Silla-Observatorium der ESO, haben zu der überraschenden Entdeckung zweier dichter, schmaler Ringe um den fernen Asteroiden Chariklo geführt.

Es ist das bei weitem kleinste Objekt mit Ringen, das bisher gefunden wurde und nur das fünfte Objekt in unserem Sonnensystem  –  nach den viel größeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun  –  das diese Eigenschaft besitzt. eso1410a

Der Ursprung der Ringe bleibt ein Rätsel, sie könnten jedoch die Folge einer Kollision sein, durch die eine Trümmerscheibe entstanden ist. Die neuen Ergebnisse werden am 26. März in der Fachzeitschrift Nature online veröffentlicht. 

Die Ringe des Saturn gehören zu den eindrucksvollsten Anblicken am Nachthimmel. Weitere weniger hervorstechende Ringe wurden auch um die anderen Gasplaneten gefunden.

Trotz vieler sorgfältig durchgeführter Suchkampagnen wurden im Sonnensystem keine Ringe um kleinere Objekte im Umlauf um die Sonne gefunden.

Neue Beobachtungen des fernen Kleinplaneten Chariklo während der Passage vor einen Stern haben gezeigt, dass dieses Objekt ebenfalls von zwei feinen Ringen umgeben ist.

„Wir haben nicht nach einem Ring gesucht und haben nicht einmal gedacht, dass so kleine Himmelskörper wie Chariklo welche besitzen könnten. Somit war ihre Entdeckung  –  und die verblüffende Menge an Details, die wir im Ringsystem sehen  –  eine vollkommene Überraschung!”, erläutert Felipe Braga-Ribas vom Observatório Nacional/MCTI im brasilianischen Rio de Janeiro, der die Beobachtungskampagne vorbereitet hat und Erstautor des neuen Fachartikels ist.

Chariklo ist das größte Mitglied einer Klasse von Objekten, die Zentauren genannt werden. Er kreist zwischen Saturn und Uranus im äußeren Sonnensystem. Vorhersagen hatten gezeigt, dass er von Südamerika aus gesehen am 3. Juni 2013 den Stern UCAC4 248-108672 passieren würde.

Mit sieben Teleskopen, einschließlich des dänischen 1,54-Meter-Teleskops und des TRAPPIST-Teleskops am La-Silla-Observatorium des ESO in Chile, konnten Astronomen den Stern für einige wenige Sekunden scheinbar verschwinden sehen, als dessen Licht von Chariklo abgeschattet wurde  – p.txt eine Sternbedeckung also.

Sie fanden jedoch viel mehr, als sie sich erhofft hatten: Einige Sekunden vor und noch einmal einige Sekunden nach der Hauptbedeckung gab es zwei weitere sehr kurze Abstufungen in der scheinbaren Helligkeit des Sterns. Irgendetwas um Chariklo herum hatte das Licht abgedunkelt.

BILD: Künstlerische Gesamtansicht des Chariklo-Systems

Über den Vergleich dessen, was an verschiedenen Orten beobachtet wurde, konnte das Team nicht nur die Form und Größe des Objekts selbst, sondern auch die Struktur, Breite und Ausrichtung sowie weitere Eigenschaften der neu entdeckten Ringe rekonstruieren.

Dabei hat das Team festgestellt, dass das Ringsystem aus zwei scharf abgegrenzten Ringen von nur sieben und drei Kilometern Breite besteht, zwischen denen eine Lücke von neun Kilometern liegt  –  und das um ein kleines Objekt von nur 250 Kilometern Durchmesser auf einer Umlaufbahn, die hinter der des Saturn liegt.

Quelle und Fortsetzung der Pressemitteilung von ESO hier: http://www.eso.org/public/germany/news/eso1410/

Copyright beider Fotos: Calçada/Nick Risinger (skysurvey.org)