Radiowellen von einem kühlen Stern

Auf der Sonne ist es etwa 6000 Grad Celsius heiß – deutlich kühler dagegen geht es auf einem Braunen Zwerg mit dem Namen WISE J062309.94-045624.6 zu. Dort ist es auf der Oberfläche gerade einmal 425 Grad Celsius warm. Nun spürte ein Forschungsteam Radiowellen von diesem Objekt auf. Damit ist der Braune Zwerg der bislang kühlste Stern, der Radiostrahlung aussendet. Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal“ schreiben, deute die Strahlung auf ein außergewöhnliches Phänomen hin: nämlich, dass der kühle Zwergstern ein Magnetfeld besitze.

Braune Zwerge sind Himmelskörper mit der 13- bis 80-fachen Masse von Jupiter. Damit sind sie schwerer als Planeten, aber deutlich leichter als typische Sterne. In ihrem Inneren können sie nicht wie etwa die Sonne normalen Wasserstoff zu Helium verbrennen. Stattdessen verschmelzen in Braunen Zwergen Kerne des schweren Wasserstoffs Deuterium zu Helium. Das liefert den kleinen Himmelsobjekten zumindest ein wenig Energie.

Brauner Zwerg im Größenvergleich

Etwa jeder zehnte Braune Zwerg sendet zudem Radiostrahlung ins All aus – ein Phänomen, das unter anderen Sternen weit verbreitet ist. Dort erzeugt ein bewegtes Plasma magnetischer Felder. Elektronen aus der Umgebung können dann auf Spiralbahnen an den magnetischen Polen auf den Stern herabregnen und Radiowellen aussenden. Wo Radiowellen bei Braunen Zwergen herrühren, ist allerdings noch unklar. Zwar könnten sie sich auch dort durch Magnetfelder erklären lassen; allerdings sind Braune Zwerge wesentlich kühler und weniger dynamisch: Sie können Magnetfelder nicht auf die gleiche Weise wie andere Sterne ausbilden.

Australischer SKA Pathfinder

Diesem Rätsel kam das Forschungsteam um Kovi Rose von der University of Sydney anhand des 37 Lichtjahre entfernten Braunen Zwergs WISE J062309 nun auf die Spur. Dazu führte es Messungen mit den Radioteleskopen ASKAP, MeerKAT sowie dem Australia Telescope Compact Array durch und stellten fest: Der Stern besitzt maximal die 44-fache Masse des Jupiter, ist jedoch etwas kleiner. Und er sendet Radiostrahlung aus, deren Intensität mit einer Periode von etwa 1,9 Stunden schwankt.

Vermutlich drehe sich der Braune Zwerg in dieser Zeit einmal um sich selbst, so schließen die Forschenden. Diese schnelle Rotation führe dazu, dass ein Magnetfeld entsteht und der Stern Radiostrahlung aussendet. Im Fall von WISE J062309 schwankte die Strahlung regelmäßig, so das Forschungsteam weiter, weil die Achse des Magnetfelds leicht gegen die Drehachse des Sterns gekippt sei und die Richtung der Strahlung sich dann entsprechend der Rotation alle 1,9 Stunden wiederhole. Wie Rose betont, gebe die Beobachtung von Braunen Zwergen wie diesem Einblicke, wie sich solche massearmen Sterne entwickeln und wie dort Magnetfelder und Radiowellen entstehen.