Kokon des Wasserstoffs um einen jungen Stern

Bildnachweis: JACH

Ein junger, heißer Stern wurde in einem Kokon aus molekularem Wasserstoffgas mit einem Durchmesser von einem halben Lichtjahr gefunden. Astronomen glauben, dass diese massiven Sterne so viel Energie haben, dass sie ihre Umgebung sprengen, so dass Planeten nicht in der Lage sind, sich so zu formen, wie sie es mit „normalen“ Sternen wie unserer eigenen Sonne tun.

Astronomen haben eine riesige Hülle oder Scheibe aus glühendem Gas mit einem Durchmesser von mehr als einem halben Lichtjahr entdeckt, die von Stoßwellen beleuchtet wird, die durch Winde mit einer Geschwindigkeit von bis zu 360.000 km / h (220.000 Meilen / Stunde) verursacht werden. Die Scheibe umkreist einen massiven Stern, der 20.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Dies ist das erste Mal, dass eine solche Scheibe ihr eigenes Licht aussendet. Über die Entdeckung wird heute (8. Dezember 2003) in der Zeitschrift „Astronomy and Astrophysics“ berichtet.

Die Arbeit unter der Leitung von Dr. Nanda Kumar vom Zentrum für Astrophysik der Universität von Porto (CAUP), Portugal, verwendete das britische Infrarot-Teleskop (UKIRT) in Hawaii und andere Teleskope. Das Team verwendete das neue UKIRT Imager Spectrometer (UIST) auf UKIRT, um das junge Sternobjekt (YSO) zu untersuchen, das als IRAS 07427-2400 bekannt ist. Ihre Ergebnisse zeigen, dass die Hülle oder Scheibe um den jungen Stern im Licht von molekularem Wasserstoff und ionisiertem Eisen leuchtet.

Dr. Stan Kurtz von der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko (UNAM), ein Experte für Studien zu Scheiben in Sonnensystemgröße um massive Sterne, sagte: „Es ist bekannt, dass Protostellarscheiben um sonnenähnliche Sterne existieren, aber sie werden normalerweise als Silhouette gesehen gegen Hintergrundlicht von Nebeln. In diesem Fall sind die Moleküle in der Scheibe jedoch heiß genug, um selbst hell zu leuchten. “

Dr. Kumar fügt hinzu: „Dies ist das erste Mal, dass eine solche Hülle in der molekularen Wasserstoffemission gesehen wurde. Es zeigt uns, dass sich im Vergleich zu sonnenähnlichen Sternen massive Sterne mit sehr unterschiedlichen Bedingungen und physikalischen Aspekten bilden. “

Der Zentralstern selbst ist mit rund 100.000 Jahren sehr jung. Zum Vergleich: Unsere Sonne mittleren Alters ist ungefähr 5 Milliarden Jahre alt. Die umgebende Gasscheibe ist riesig – ihr Durchmesser ist tausendmal größer als die Umlaufbahn von Pluto in unserem eigenen Sonnensystem. Der junge Stern verändert sich schnell, während Gas und Staub durch die Scheibe auf seine Oberfläche rollen, ein Prozess, der als „Akkretion“ bezeichnet wird. Der Stern ist bereits mehr als tausendmal leuchtender als unsere Sonne.

Dr. Amadeu Fernandes von CAUP, Porto, erklärt: „Die UKIRT-Ergebnisse zeigen, dass das Leuchten der Scheibe nicht auf das intensive Licht des Zentralsterns zurückzuführen ist, sondern durch starke Stoßwellen verursacht wird.“ Dr. Chris Davis vom Joint Astronomy Center in Hawaii erklärt: „Die Scheibe wird möglicherweise von Überschallwinden geschockt, die vom Zentralstern angetrieben werden. Diese Winde, die sich mit Hunderttausenden von Kilometern pro Stunde fortbewegen, krachen gegen die Scheibe und erhitzen das Gas auf Tausende von Grad. “

Dr. Kumar fügt hinzu: „Es ist auch möglich, dass die Schocks von großen Mengen an Gas und Staub angetrieben werden, die durch die Scheibe auf den jungen Stern fallen. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um ihre Herkunft zu verstehen. “

Scheiben um junge, sonnenähnliche Sterne sind bekanntermaßen die Geburtsorte von Planeten, die nach der Bildung des Sterns aus Gas und Staub kondensieren können. Diese Scheibe hat ungefähr die 150-fache Masse unserer Sonne – genug Gas und Staub, um hundert sonnenähnliche Sterne oder viele tausend Planeten zu bilden. Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass es in Zukunft keine neuen Planeten oder Sterne mehr geben wird. Die intensiven Stoßwellen haben das Gas viel zu heiß gemacht, um zu kondensieren. Dr. Davis sagt: "Dies sagt uns, dass massive Sterne wie diese möglicherweise keine Planeten bilden können, da ihr umgebendes Gas zu heiß ist."

Anstatt einen Sternhaufen oder eine Familie umlaufender Planeten zu bilden, wird die Scheibe letztendlich durch die intensive ultraviolette Strahlung des Zentralsterns zerstört. Die Strahlung wirkt bereits, nagt an den Innenkanten der Scheibe und verdampft das Gas. Dr. Kumar sagt: "Wir haben offene Gasringe um ähnliche Sterne gesehen, auch bei UKIRT. Wir glauben, dass sie möglicherweise die Überreste großer Festplatten sind, die fast vollständig verdampft sind. “

Die vollständige Zerstörung der Festplatte wird viele tausend Jahre dauern. Bevor dies geschieht, können Forscher die Größe und Helligkeit der Scheibe mit leistungsstarken bodengestützten Teleskopen wie UKIRT untersuchen, ohne dass ein Weltraumteleskop erforderlich ist.

Dr. Davis sagt: "Wir haben jetzt die Aufgabe, nach anderen heißen molekularen Scheiben um massive junge Sterne zu suchen und die Existenz dieser Superscheibe in unsere Theorien über die Geburt massereicher Sterne aufzunehmen."

Die Scheibe wurde erstmals im Januar 2001 von UKIRT entdeckt, aber weitere Beobachtungen waren erforderlich, um ihre Natur zu bestätigen. Das Team nutzte das Caltech Submillimeter Observatory in Hawaii, um Belege für die Rotation der Scheibe zu liefern. Stan Kurtz verwendete das Very Large Array-Radioteleskop in New Mexico, um den zentralen massiven Stern bei Radiowellenlängen abzubilden. Das Team kehrte im Dezember 2002 zu UKIRT zurück.

Die beschriebene Arbeit wird am 8. Dezember 2003 in „Astronomy and Astrophysics“, Band 412, veröffentlicht.

Originalquelle: JACH-Pressemitteilung

Rate article
Schreibe einen Kommentar