Astronomen Karte AtmosphÀre des Sterbens Supergiant Antares

Eines Tages wird unsere Sonne zu einem roten Riesen werden, der so groß wird, dass er die Erde schlucken wird. Das ist natürlich noch nicht geschehen, was für uns auf der Erde ein Glück ist. Es bedeutet jedoch, dass Wissenschaftler über das Sonnensystem hinausschauen müssen, um die gesamten evolutionären Zyklen von Sternen und ihren Mechanismen in jedem Stadium zu untersuchen.

Eine neue Studie, geleitet von Keiichi Ohnaka, Forscher an der Katholischen Universität des Nordens in Chile, versuchte zu verstehen, wie es dem fernen roten Überriesen-Star Antares gelingt, so viel Materie von seiner Oberfläche zu vertreiben, wie er sich dem Ende seines Lebens nähert und seinem Finale näher kommt als eine spektakuläre Supernova.

Die Studie zeigte verbesserte Techniken, um zu entdecken, was hinter der atmosphärischen Bewegung auf Antares stecken könnte, und zeigte, dass es immer noch Rätsel gibt, was genau das turbulente Wirbeln des Sterns verursacht.

"Mit dieser Studie können wir ein neues Fenster öffnen, um andere Sterne als die Sonne zu beobachten ... ähnlich wie wir die Sonne beobachten", sagte Ohnaka gegenüber ProfoundSpace.org. "Wir können diese Technik dann anwenden, um andere Probleme zu untersuchen - nicht nur Überriesen wie Antares, sondern auch andere Arten von Sternen und andere ungelöste Probleme." [Supernova-Fotos: Großartige Bilder von Sternenexplosionen]

Antares ist ein roter Überriesenstern, und seine große Größe macht ihn zum idealen Kandidaten für ein Studium von der Erde aus. Der Stern ist so hell, dass man ihm den Namen "Anti-Ares" gab, wahrscheinlich weil seine rötliche Farbe dem glänzenden Planeten Mars, benannt nach Ares, dem altgriechischen Kriegsgott, entgegenzuwirken schien. Da es so groß ist, ist Antares ein ideales erstes Thema für Wissenschaftler zu studieren, um ein besseres Verständnis darüber zu bekommen, wie Sterne außer der Sonne der Erde es schaffen, zu existieren und zu funktionieren. In der Tat wird der Durchmesser von Antares 883-mal größer als der der Sonne. Antares ist auch bekannt als Alpha Scorpii, was bedeutet, dass es der hellste Stern im Sternbild Scorpius ist. Der rote Stern ist im Augusthimmel sichtbar.

Wie können Astronomen entfernte Sterne studieren? Mit der heutigen Technologie können sie sicher nicht dorthin reisen: Ein Raumfahrzeug, das mit Lichtgeschwindigkeit fliegt, braucht 600 Jahre, um in Antares anzukommen. Ohnakas Gruppe verwendete das Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der Europäischen Südsternwarte in Cerro Paranal, Chile, um die Bewegung des Kohlenmonoxidgases in der Antares-Atmosphäre zu beobachten.

Bis jetzt haben sich Wissenschaftler auf optische und ultraviolette Spektroskopie verlassen, um Sterne zu verstehen, was bedeutet, dass sie Licht betrachten, um die chemische Zusammensetzung von Sternen zu analysieren. Diese Methode wird auch verwendet, um die Sonne zu studieren, hat aber ihre Grenzen. Zum Beispiel, obwohl es zeigen kann, woraus ein Stern besteht, kann es nicht die Mechanik atmosphärischer Gasbewegung zeigen, die Fragen darüber beantworten könnte, welche Prozesse Antares erlebt. Die Verwendung von Interferometrie ermöglicht es Ohnaka, genauere Bilder der äußeren Teile der Antares Atmosphäre zu erfassen, bis hin zu sehr kleinen Messungen von Winkeln, die als Milliase-Sekunden bekannt sind. Laut Ohnaka wurden die Beobachtungen, die seine Gruppe mit den Mehrfachteleskopen des VLTI im Laufe von fünf Nächten im April 2014 machte, kombiniert, um ein detailliertes Bild davon zu zeichnen, wie sich das Gas in der Außenatmosphäre von Antares bewegte.

Ohnakas technischer Einsatz des VLTI ist laut John Monnier, einem Astronomen der University of Michigan, der an der Studie nicht beteiligt war, ein wichtiger erster Schritt zum Verständnis der Endstufen von Sternen.

"Vorher haben wir nur die Temperatur der Oberfläche des Sterns gesehen, und wie kann es auf der einen oder anderen Seite anders sein", sagte Monnier zu ProfoundSpace.org. "Aber das gibt dir wirklich Geschwindigkeit, die Geschwindigkeit dieser Oberfläche, wenn sie auf dich zu oder von dir wegkommt."

"Das ist noch nie zuvor auf einer Oberfläche eines Sterns gemacht worden", fügte Monnier hinzu. "Dies ist eine Art bahnbrechender Datensatz, um das zu können."

Der nächste Schritt in der Forschung könnte darin bestehen, Animationen zu erstellen, die alle hochauflösenden Bilder von Antares integrieren, so Monnier. Das würde helfen, die Bewegungen des Sterns zu beleuchten und vielleicht eines Tages die Quelle der schwirrenden Konvektion zu enthüllen, die Materialien zur äußeren Atmosphäre erhebt und hinter dem Tod roter Überriesensternen steht.

Die neue Arbeit wurde am 16. August in der Zeitschrift Nature ausführlich dargelegt.