95 neue coole Braune Zwerge in der Nachbarschaft der Sonne

Künstlerisches Konzept eines der 95 neuen coolenBraune Zwergein der Nähe unserer Sonne. Ein Begleiterweißer ZwergStern ist in der Ferne. Braune Zwerge werden manchmal als bezeichnetStern-Planet-Hybride. Sie sind nicht massiv genug, um in ihrem Inneren thermonukleare Fusionsreaktionen zu zünden, und leuchten so wie Sterne. Sie sind jedoch zu massiv, um als Planeten angesehen zu werden. Bild via NOIRLab/ NSF/ AURA/ P. Marenfeld/ William Pendrill/JPL.

Fast jede Woche verkünden Astronomen neue Entdeckungen wieExoplanetengefunden, die entfernte Sterne umkreisen,Asteroidenan der Erde vorbeisausen, undferne galaxienmit ihren massiven schwarzen Löchern, die am Rande des Universums lodern. Am 18. August 2020, NASAangekündigteine weitere Entdeckung – gemacht von Bürgern, die ein Citizen-Science-Projekt unterstützen – in diesem Fall von weiteren 95 neuen kosmischen Nachbarn –Braune Zwerge– viele innerhalb von nur wenigen Dutzend Lichtjahren unseres Sonnensystems.

Die Ergebnisse stehen derzeit zur Veröffentlichung inDas Astrophysikalische Journal.

Diese Bürgerwissenschaftler halfen durch ein von der NASA finanziertes Projekt namens ., die Braunen Zwerge zu findenHinterhofwelten: Planet 9. Wie andere solche Projekte ist auch dieses eine Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern und Freiwilligen. Es stützt sich auf Daten – viele Daten – aus verschiedenen Quellen, einschließlich des Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer der NASA (NEOWISE) Satellit, von der NASA im RuhestandSpitzer Weltraumteleskopund die bodengestützten . der National Science FoundationNOIRLabProgramm, das fünf große Observatorien umfasst. Die Datenberge, die von all diesen Instrumenten gesammelt werden, zu sichten, ist eine riesige Aufgabe. Deshalb sind Citizen Scientists so hilfreich, sagteAaron Meisnervon NOIRLab. Er ist Mitbegründer von Backyard Worlds und Hauptautor der neuen Studie:

Riesige moderne Datensätze können bahnbrechende Entdeckungen erschließen, und es ist aufregend, dass diese zuerst von Bürgerwissenschaftlern entdeckt werden könnten. Diese Entdeckungen von Hinterhofwelten zeigen, dass die Öffentlichkeit eine wichtige Rolle bei der Neugestaltung unseres wissenschaftlichen Verständnisses unserer solaren Nachbarschaft spielen kann.

Vergleich der typischen Massen von Exoplaneten, Braunen Zwergen und Sternen. Bild über die NASA/Caltech/ R. verletzt (IPAC).

Jackie Fahertyvom American Museum of Natural History in New York sagte:

Dieses Papier ist ein Beweis dafür, dass die Solar-Nachbarschaft noch Neuland ist und Citizen Scientists ausgezeichnete astronomische Kartographen sind. Die Kartierung der kältesten Braunen Zwerge bis hin zu den niedrigsten Massen gibt uns wichtige Einblicke in den Sternentstehungsprozess mit geringer Masse und bietet gleichzeitig eine Zielliste für detaillierte Studien der Atmosphären von Jupiter-Analoga.

Braune Zwerge sind faszinierende Objekte, die zu klein und nicht massiv genug sind, um Sterne zu sein, aber zu groß und zu massiv, um als Planeten angesehen zu werden. Einige Braune Zwerge können Temperaturen von mehreren Tausend Grad haben, aber das reicht nicht aus, um sich vollständig zu „zünden“ und zu Sternen zu werden. Andere sind viel kälter, und viele der neu entdeckten gehören zu dieser Kategorie. Einige sind kälter als der Siedepunkt von Wasser, während andere tatsächlich Temperaturen nahe der Erde haben. Es gibt auch Beweise dafür, dass genau wieGasriese und Eisriesenplaneten, Braune Zwerge können habensehr stürmische Atmosphären. Der Braune Zwerg Luhman 16Akann Jupiter sehr ähnlich sehen.

AstronomAaron MeisnervonNOIRLab. Er ist Hauptautor eines Citizen-Science-Projekts, das zur Entdeckung von 95 neuen Nachbarn des Braunen Zwergs führte.

Wenn uns diese Braunen Zwerge so relativ nahe stehen, warum wurden sie dann nicht entdeckt?

Die Antwort lautet: Da es sich um relativ kühle Objekte handelt, leuchten sie im sichtbaren Licht nur schwach. Sie sind auch im Infrarotlicht zu sehen, aber aufgrund ihrer kühlen Temperaturen sind sie auch im Infraroten schwach.

Diese neuen Braunen Zwerge sind ein fehlendes Glied in den bekannten Arten von Braunen Zwergen, sagten diese Wissenschaftler. Indem sie mehr über sie erfahren, können sie mehr darüber erfahren, wie diese Objekte entstehen und wie sie mit anderen Sternen und Planeten in der Nachbarschaft unserer Sonne in Beziehung stehen.

Einige Braune Zwerge sind kalt genug, um Wasserdampfwolken zu haben, ähnlich wie irdische Wolken. Es gibtBeweise dafürauf dem kältesten bekannten Braunen Zwerg, WISE 0855, der 2014 entdeckt wurde und nur etwa sieben Jahre alt istLichtjahreein Weg. Bei einer Temperatur von minus 10 Grad Fahrenheit oder minus 23 Grad Celsius dachten einige Wissenschaftler, dass es sich tatsächlich um einen abtrünnigen Planeten handeln könnte, der frei im Weltraum zwischen den Sternen schwebt. Die neuen Entdeckungen helfen nun, WISE 0855 in den Kontext anderer cooler Brauner Zwerge zu stellen. Laut AstrophysikerMarc Kuchner, Hauptermittler von Backyard Worlds: Planet 9:

Unsere neuen Entdeckungen helfen, die Punkte zwischen 0855 und den anderen bekannten Braunen Zwergen zu verbinden.

Künstlerisches Konzept von turbulentem Wetter auf einem Braunen Zwerg. Bild überNASA/ JPL-Caltech/ University of Western Ontario/ Stony Brook U.

Und wie fanden die Citizen Scientists die neuen Braunen Zwerge?

Die Freiwilligen – über 100.000 von ihnen – wurden von Backyard Worlds: Planet 9 angesprochen, um Teleskopbilder aus Billionen von Pixeln zu untersuchen. Schließlich wurden 20 verschiedene Citizen Scientists aus 10 Ländern Co-Autoren der neuen Studie. Sie verwendeten Himmelskarten, die aus Beobachtungen von WISE und NEOWISE erstellt wurden, und durchsuchten zusätzliche Archivdatensätze, wie zNicholas U. Mayall-TeleskopbeiKitt Peak National ObservatoryundVictor Blanco 4-m-Teleskopam Interamerikanischen Observatorium Cerro Tololo (CTIO), beide Programme von NOIRLab. Ein Bürgerwissenschaftler, Les Hamlet in Springfield, Missouri, sagte:

Da dies die erste wissenschaftliche Arbeit sein wird, an der ich mitverfasse, wird ihre Veröffentlichung definitiv der Höhepunkt der bisherigen Zusammenarbeit mit Backyard Worlds sein. Außerdem ist es für mich etwas Besonderes, durch dieses Papier in irgendeiner Weise mit dem inzwischen im Ruhestand befindlichen Spitzer-Weltraumteleskop verbunden zu sein.

Diese neuen Braunen Zwerge sind nur die neuesten, die es zu entdecken gilt; Backyard Worlds: Planet 9 hat bisher über 1.500 solcher coolen Welten gefunden.

Was kommt als nächstes?

DieVera C. Rubin-Observatoriumin Chile wird demnächst über 10 Jahre den gesamten Südhemisphärenhimmel abbilden, was unter anderem viele weitere kühle Braune Zwerge hervorbringen sollte. Das kommende James Webb Weltraumteleskop (JWST) wird in der Lage sein, einige dieser Braunen Zwerge genauer zu studieren, um weitere Hinweise auf ihre Entstehung sowie auf andere Planeten und Atmosphären zu finden.

Braune Zwerge sind rätselhafte Welten, und Wissenschaftler beginnen jetzt zu lernen, wie sie an ihrem kosmischen Platz zwischen Planeten und Sternen entstanden sind.

Künstlerisches Konzept des Braunen Zwergs Luhman 16A (keiner der neu entdeckten Braunen Zwerge), der möglicherweise Jupiter-ähnliche Bänder hat. Bild überCaltech/ R. verletzt (IPAC).

Fazit: Eine Gruppe von Bürgerwissenschaftlern, die mit Backyard Worlds: Planet 9 zusammenarbeitet, hat 95 neue Braune Zwerge in der Nachbarschaft der Sonne entdeckt.