Neue Ansicht des jungen, massereichen Binärsterns im Herzen des Orion

Ein neuer Blick in das Herz des Orion hat die Trennung zwischen dem Doppelsternsystem bestätigt, das sich so eng umkreist, dass Astronomen einst glaubten, sie könnten ein einzelner Stern sein.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Stefan Kraus und Gerd Weigelt vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn verwendete das Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der ESO, um das schärfste Bild des jungen Doppelsterns Theta zu erhalten 1 Ori C im Orion-Trapez-Cluster.

Die Doppelsterne repräsentieren den massereichsten Stern in der der Erde am nächsten gelegenen Sternentstehungsregion mit hoher Masse.

Theta 1 Ori C ist der dominierende und leuchtendste Stern im Orion-Sternenkindergarten. Es befindet sich in einer Entfernung von nur etwa 1.300 Lichtjahren und bietet ein einzigartiges Labor, um den Entstehungsprozess massereicher Sterne im Detail zu untersuchen. Die intensive Strahlung von Theta 1 Ori C ionisiert den gesamten Orionnebel. Mit seinem starken Wind formt das Sternpaar auch die berühmten Orion-Proplyden, junge Sterne, die immer noch von ihren protoplanetaren Staubscheiben umgeben sind.

Obwohl Theta 1 Ori C sowohl mit herkömmlichen Teleskopen als auch mit dem Hubble-Weltraumteleskop ein einziger Stern zu sein schien, entdeckte das Team die Existenz eines engen Begleiters.

„Mit der VLTI-Interferometrie mit dem AMBER-Instrument konnten wir erstmals ein Bild dieses Systems mit einer spektakulären Winkelauflösung von nur 2 Millisekunden erhalten“, sagt Stefan Kraus. "Dies entspricht dem Auflösungsvermögen eines Weltraumteleskops mit einem Spiegeldurchmesser von 130 Metern."

Das neue Bild trennt klar die beiden jungen, massiven Sterne dieses Systems. Die Beobachtungen haben eine räumliche Auflösung von etwa 2 Millisekunden, was der scheinbaren Größe eines Autos auf der Mondoberfläche entspricht.

Das VLTI-Bild zeigt, dass der Winkelabstand zwischen den beiden Sternen im März 2008 nur etwa 20 Millisekunden betrug. Zusätzliche Positionsmessungen des binären Systems wurden in den letzten 12 Jahren unter Verwendung der Technik der Bispektrum-Speckle-Interferometrie mit Teleskopen der 3,6- bis 6-Meter-Klasse erhalten, die Beobachtungen mit hoher Winkelauflösung selbst bei visuellen Wellenlängen bis zu 440 nm ermöglichen.

Die Messsammlung zeigt, dass sich die beiden massereichen Sterne mit einer Dauer von 11 Jahren auf einer sehr exzentrischen Umlaufbahn befinden. Nach Keplers drittem Gesetz wurden die Massen der beiden Sterne zu 38 und 9 Sonnenmassen abgeleitet. Darüber hinaus ermöglichen die Messungen eine trigonometrische Bestimmung des Abstands zu Theta 1 Ori C und damit zum Zentrum der Orion-Sternentstehungsregion.

Die resultierende Entfernung von 1.350 Lichtjahren stimmt hervorragend mit der Arbeit einer anderen Forschungsgruppe unter der Leitung von Karl Menten überein, ebenfalls vom MPIfR, die trigonometrische Parallaxen der nichtthermischen Radioemission von Orionnebelsternen mit dem Very Long Baseline Array gemessen hat. Diese Ergebnisse sind wichtig für Studien der Orion-Region sowie für die Verbesserung theoretischer Modelle der Sternentstehung mit hoher Masse.

Die Forscher sagen, dass die Ergebnisse neue Möglichkeiten der hochauflösenden Sternbildgebung aufzeigen, die mit Infrarotinterferometrie erreichbar sind. Mit dieser Technik können Astronomen das Licht mehrerer Teleskope kombinieren und so ein riesiges virtuelles Teleskop mit einem Auflösungsvermögen bilden, das dem eines einzelnen Teleskops mit 200 Metern Durchmesser entspricht.

"Unsere Beobachtungen zeigen die faszinierenden neuen Bildgebungsfunktionen des VLTI", sagte Gerd Weigelt. "Diese Infrarot-Interferometrie-Technik wird sicherlich zu vielen grundlegenden neuen Entdeckungen führen."

LEAD IMAGE CAPTION: VLTI / AMBER-Bild von Theta 1 Ori C im Orion Trapezium Cluster sowie Positionsmessungen des Binärsystems, die in den letzten 12 Jahren erhalten wurden. Bildnachweis: Max-Planck-Institut / VLTI / AMBER

Quellen: Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts (per E-Mail über Eurekalert) und das Originalpapier.

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