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Dienstag, 20. Juli 2010

Forscher blicken in die Wiege eines Sterns

Die Staubscheibe um einen massereichen jungen Sterns | Copyright: ESO/L.Calcada

Bonn/ Deutschland - Sterne entstehen im Zentrum von Materiescheiben. Während diese Tatsache bekannt ist, liegen die Einzelheiten einer solchen kosmischen Geburt aber noch im Dunkeln. Jetzt haben Astronomen vom "Max-Planck-Institut für Radioastronomie" eine solche kompakte Scheibe um einen massereichen jungen Stern erstmals im Infrarotlicht aufgenommen. Das detailreiche Bild zeigt, dass solche "Schwergewichte" in gleicher Weise entstehen wie ihre masseärmeren Verwandten.

Für ihre Beobachtungen, deren Ergebnis die Forscher unter der Leitung von Stefan Kraus im Fachmagazin "Nature" veröffentlicht haben, wählten die Astronomen ein etwa 10.000 Lichtjahre entferntes Himmelsobjekt mit der Bezeichnung "IRAS 13481-6124". Dieses besitzt ungefähr die 20-fache Masse und den 5-fachen Durchmesser unserer Sonne.

"Unsere Beobachtungen zeigen eine Scheibe, die einen sehr jungen, trotzdem voll ausgebildeten massereichen Stern umgibt", so Kraus. "Der Stern befindet sich noch im Embryonenstadium, aber das Baby ist drauf und dran, zu schlüpfen."

Die Entdeckung gelang durch die Kombination von Beobachtungen mit drei Instrumenten in Chile: dem "Apex-Teleskop" auf dem Chajnantor in mehr als 5000 Meter Höhe sowie zwei Teleskopen der europäischen Südsternwarte, dem "Very Large Telescope Interferometer" und dem "New Technology Telescope".

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Zudem kombinierten die Wissenschaftler ihre Beobachtungen mit Archivdaten des Weltraumteleskops "Spitzer" und fanden dabei eine bipolare Ausströmung: "Diese Ausströmungen, die wir in jungen Sternen finden, deuten im Allgemeinen auf die Existenz einer zirkumstellaren Scheibe hin", erläutert Karl Menten, Direktor am "Max-Planck-Institut für Radioastronomie". Der Teilchenstrom (Jet) spuckt offenbar Materie senkrecht zur Scheibe.

Gas- und Staubscheiben sind ein wesentlicher Bestandteil bei der Entstehung von massearmen Sternen, zu welchen auch unsere Sonne zählt. Bis jetzt war jedoch nicht klar, ob sie auch bei der Geburt schwerer Sterne mit mehr als 10-facher Sonnenmasse eine Rolle spielen. Deren starke Leuchtkraft könnte verhindern, dass zusätzlich Materie auf den Stern fällt und auf diese Weise die Masse im Embryonalstadium weiter anwachsen lässt. Daher diskutierten die Forscher über ein anderes Szenario und schlugen etwa vor, dass derart massereiche Sterne durch die Verschmelzung von masseärmeren Sternen entstehen könnten.

Staubscheibe um das Objekt "IRAS 13481-6124" dargestellt anhand von Beobachtungsdaten des "Very Large Telescope Interferometer" mit einer Auflösung von nur 2,4 Millibogensekunden | Copyright: ESO/S. Kraus

"Das erste Bild der inneren Scheibe um einen jungen Stern erlaubt es uns, die physikalische Verbindung zwischen Scheiben und Ausströmungen in solchen Objekten zu untersuchen", sagt Gerd Weigelt, ebenfalls Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie. "Die neuen Beobachtungen lassen darauf schließen, dass die Scheiben bei der Entstehung von massearmen und massereichen Sternen gleichermaßen eine wichtige Rolle spielen."

Die Astronomen schließen aus ihren Beobachtungen, dass das System "IRAS 13481-6124" rund 60.000 Jahre alt ist und dass der Stern bereits seine endgültige Masse erreicht hat. Die Scheibe um den Stern wird sehr bald beginnen sich aufzulösen und vielleicht ein Planetensystem bilden. Sie erstreckt sich bis zum 130-fachen Abstand von Erde und Sonne.

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Quellen: mpg.de / grenzwissenschaft-aktuell.de / mpifr-bonn.mpg.de
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