Ein neues Fenster zur magnetischen Aktivität auf Ultrakühlen Zwergen: eROSITA in Synergie mit Multiwellenlaengenbeobachtungen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Beate Stelzer
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 456967955

Ultrakühle Zwerge (engl. Ultracool dwarf, kurz: UCD) sind Objekte mit Spektraltyp M7 und später. Diese Gruppe umfasst sowohl sehr massearme Sterne als auch Braune Zwerge, also Objekte dies- und jenseits der Grenzmasse zum Wasserstoffbrennen bei ~0.07 Sonnenmassen. Da die Masse im Allgemeinen nicht bekannt ist, vermeidet der Oberbegriff Ultrakühler Zwerg eine falsche Bezeichnung.Aufgrund ihrer geringen Helligkeit hat das Studium der magnetischen Aktivität auf UCDs erst in den letzten ~ 15 Jahren Fahrt aufgenommen. Ein unerwartetes Verhalten deutete sich an: Die UCDs bilden scheinbar einen Bindeglied zwischen stellarer Aktivität (mit Röntgenflares und geringer Radiömission) und planetarer Aktivität (mit Radiobursts und schwacher Röntgenemission). Der physikalische Ursprung für diese Beobachtungen wurde noch nicht klar identifiziert, aber die wahrscheinlichsten Kandidaten sind das Magnetfeld sowie die Rotation als sein indirekter Indikator. Ziel dieses Projekts ist es, die vorherigen Anzeichen für eine Dichotomie in der Ausprägung der magnetischen Aktivität im Bereich der substellaren Grenze aufzudecken oder zu widerlegen, und ihren Ursprung zu identifizieren. Der Start der weltraumgebundenen Missionen eROSITA und TESS mit ihrer (nahezu) kompletten Himmelsabdeckung öffnet eine neü Ära für die Erforschung der UCDs. Erstmals können statistische Stichproben ihrer koronalen Röntgenstrahlung und ihrer photosphärischen optischen Aktivität sowie ihrer Rotationsperioden vermessen werden. eROSITA wird die Anzahl im Röntgenlicht detektierter UCDs vermutlich um eine Grössenordnung steigern. Ausserdem wird durch die 8 innerhalb von 4 Jahren durchgeführten Himmelsdurchmusterungen, ebenfalls erstmals, eine systematische Untersuchung von Flare-Variabilität ermöglicht. TESS liefert die komplementären optischen Flares und die Rotationsperioden, den - laut vorherigen Studien - kritischen Parameter für den Aktivitätstypus eines UCDs. Diese Surveys werden ergänzt durch eine Detailstudie von UCDs, für die die Antragstellerin eine Multiwellenlängendatenbasis zusammengetragen hat, welche alle kritischen Parameter umfasst: Röntgenstrahlung, Radiömission und Rotationsperioden. Die dank den Instrumenten XMM-Newton und dem JVLA damit erreichte hohe Empfindlichkeit ist unabdingbar, um die Ursache für das Übergangsverhalten der UCDs in Bezug auf ihre magnetische Aktivität zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen