Gesundheit: Astronomie: Himmlische Kobolde

Die meisten Sterne ähneln unserer Sonne. Sie verbrennen Wasserstoff zu Helium. Und wenn sie ihre Energievorräte nach Jahrmilliarden aufgebraucht haben, verglühen sie nach kurzem hellem Aufflackern wieder. Einige Sterne sind allerdings so klein geraten, dass sie von Beginn an nur müde vor sich hin glimmen. 1995 stießen Astronomen bei Beobachtungen erstmals auf solche "Braunen Zwerge". Die gleichzeitige Entdeckung riesiger Planeten außerhalb des Sonnensystems warf bald die Frage auf, ob Braune Zwerge mit den Planeten nicht noch enger verwandt sein könnten als mit den Sternen.

Die Einteilung fällt schwer. Auch wenn es sich bei den Braunen Zwergen neueren Forschungsergebnissen zufolge eher um verhinderte Sterne zu handeln scheint als um zu groß geratene Planeten. Die Zwerge sind mindestens 13mal so schwer wie Jupiter, erreichen andererseits aber auch höchstens sieben Prozent der Sonnenmasse. Das ist für einen Planeten zu viel und für einen Stern zu wenig.

Mit der Masse eines Himmelskörpers wächst dessen Schwerkraft. Sehr massive Sterne kollabieren unter ihrem eigenen Gewicht zu äußerst kompakten Neutronensternen oder gar zu Schwarzen Löchern, aus denen es selbst für Licht kein Entkommen mehr gibt. Braune Zwerge erreichen dagegen nur geringe Dichten. Dementsprechend steigt auch die Temperatur in ihrem Innern auf maximal fünf Millionen Grad. Das reicht allenfalls für ein paar jugendliche Ausschweifungen.

Halbwüchsige Zwerge verbrennen Wasserstoffkerne und verschmelzen sie zu Deuterium. Doch die Zündtemperatur für weitergehende, nachhaltige Fusionsprozesse erreichen sie nicht. Schon nach wenigen Millionen Jahren bricht die Energieproduktion daher wieder ab, die Zwerge kühlen aus. Wegen ihrer geringen Leuchtkraft sind Braune Zwerge allenfalls in ihrer Jugend über größere Distanzen hinweg zu sehen. Mit dem New Technology Teleskop der Europäischen Südsternwarte in Chile haben Astronomen kürzlich gleichwohl eine große Population Brauner Zwerge entdeckt. Sie richteten das Teleskop auf den Trapez-Sternhaufen im Zentrum des Orionnebels. Die meisten der etwa 1000 Objekte in diesem Sternhaufen sind weniger als eine Million Jahre alt, darunter auch etliche Braune Zwerge.

Die Astronomen stellten bei ihren Beobachtungen fest, dass zahlreiche Braune Zwerge in Staubscheiben gehüllt sind. Auch Sterne wie unsere Sonne waren einst von einer solchen Scheibe umgeben, in der sich später die Planeten bilden konnten. Diese Ähnlichkeit rückt die Braunen Zwerge nach Ansicht einiger Forscher in eine nähere Verwandtschaft der Sterne.

Dem stimmt auch Bo Reipurth von der Universität Colorado im amerikanischen Boulder zu. Die Braunen Zwerge entstehen seiner Meinung nach nicht anders als die übrigen Sterne: aus einer kollabierenden Gas- und Staubwolke.

Der Astrophysiker hat auch eine Erklärung dafür, dass Braune Zwerge Einzelgänger sind und nicht in direkter Begleitung anderer Sterne gesichtet werden. "Die meisten Sterne in unserer Milchstraße waren zunächst Teil eines Doppel- oder Mehrfachsystems", sagt er. Zwischen diesen Sternenkindern habe es von Beginn an ein Geziehe und Gezerre gegeben. Reipurth hat die Frühphase der Sternentstehung mit Hilfe von Computermodellen simuliert. Er kam zu dem Schluss, dass die kleinen Braunen Zwerge irgendwann von den mächtigeren Sternen wie Billardkugeln aus der Wiege hinausgestoßen werden. Fortan flögen sie durch den Interstellaren Raum, wo es weniger für sie zu knabbern gebe als in der dichteren Gaswolke. Braune Zwerge hätten demnach von vorneherein keine Chance, zu größeren Sternen heranzuwachsen.