16. September 2013

Warum manche Sterne so schön sterben Warum manche Sterne so schön sterben

Neue Studie erklärt, wie sich die wohl prachtvollsten Objekte im Weltall bilden.

Am Ende ihres Lebens verwandeln sich Sterne zu den wohl schönsten Objekten im Weltall: Um ihren ausgebrannten Kern formieren sich bizarre Wolken aus leuchtendem Gas, die so genannten planetarischen Nebel. Völlig ungeklärt war bislang die Frage, wie diese symmetrischen Gebilde entstehen. Astronomen der Universität Bonn haben nun zusammen mit Kollegen aus Schweden und Australien eine mögliche Antwort vorgelegt: Demnach scheinen gewaltige Magnetkräfte der Grund dafür zu sein, dass die Sterne in Schönheit sterben.

Der Calabash-Nebel
Der Calabash-Nebel - So wie der hier gezeigte Calabash-Nebel könnte IRAS 15445 in einigen hundert Jahren aussehen. Der Nebel ist ungefähr ein Lichtjahr lang. © NASA/ESA & Valentin Bujarrabal (Observatorio Astronomico Nacional, Spanien)

Die Wissenschaftler hatten einen 230.000 Lichtjahre entfernten Stern unter die Lupe genommen. Der Himmelskörper mit dem prosaischen Namen IRAS 15445-5449 ist momentan im Begriff, sich in einen planetarischen Nebel zu verwandeln. Bei ihren Beobachtungen machten die Astronomen eine überraschende Entdeckung: „In unseren Daten finden wir klare Anzeichen für einen Jet aus äußerst schnellen Gaspartikeln“, erläutert Andrés Pérez Sánchez, der momentan an der Universität Bonn promoviert.

Ein Jet ist ein gerichteter Gastrom, der wie eine Nadel vom Himmelskörper weg weist. Der Jet von IRAS 15445-5449 ist extrem energiereich – die Partikel in ihm bewegen sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit. Es ist das erste Mal, dass ein solch energiereicher Jet bei einem alternden Stern von der Größe der Sonne beobachtet wurde. Nach der Geschwindigkeit der Gaspartikel zu schließen, müssen gewaltige Kräfte am Werke sein: „Die Teilchen in dem Jet bewegen sich auf einer spiralförmigen Bahn durch ein äußerst starkes Magnetfeld“, erklärt Studien-Koautor Dr. Wouter Vlemmings vom Onsala-Observatorium in Schweden.

Sturzgeburt im All

Der Jet bläst die Gasteilchen ins All, die später den planetarischen Nebel um den sterbenden Stern formen. „Es wird wahrscheinlich nur wenige hundert Jahre dauern, bis dieser Prozess abgeschlossen ist und der Nebel aufgrund der Reststrahlung des Sterns zu leuchten beginnt“, vermutet die australische Astronomin Jessica Chapman. Für Astronomen wäre das ein äußerst kurzer Zeitraum – eine wahre Sturzgeburt im All.

Planetarische Nebel entstehen aus Sternen mit einer ähnlichen Masse wie der Sonne. Wenn ein derartiger Stern verglüht, bleibt ein heißer Kern. Die Strahlung, die von diesem Kern ausgeht, ist so intensiv, dass sie das umgebende Gas zum Leuchten bringt. Ungeklärt war bislang, wie dieser Gasnebel seine bizarre Form erhält. Dafür könnte der hochenergetische Jet verantwortlich sein.

Ob auch unsere Sonne in vielen Milliarden Jahren in der Schönheit eines planetarischen Nebels sterben wird, wissen die Forscher bislang noch nicht. Denn es ist rätselhaft, wie ein relativ kleiner Himmelskörper wie die Sonne einen derart energiereichen Jet überhaupt bilden kann. „Möglicherweise hat IRAS 15445-5449 einen Begleiter, den wir mit unseren Teleskopen nicht sehen können“, spekuliert Andrés Pérez Sánchez. „Er könnte für die Entstehung des Jets verantwortlich sein.“

Die Wissenschaftler hoffen nun unter anderem auf das neue ALMA-Teleskop in den chilenischen Anden. Es könnte möglicherweise Licht ins Dunkel bringen. Andrés Pérez Sánchez: „Mit ALMA und zukünftigen Teleskopen wie dem geplanten Square Kilometer Array werden wir hoffentlich herausfinden können, welche Sterne solche Jets formen und wie sie dies machen.“

Publikation:
A synchrotron jet from a post-asymptotic giant branch star; Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Oxford University Press (http://dx.doi.org/10.1093/mnrasl/slt117). Andres Pérez Sánchez (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn University, Germany), Wouter Vlemmings (Onsala Space Observatory, Chalmers), Daniel Tafoya (Onsala Space Observatory, Chalmers and Centro de Radioastronomia y Astrofisica, UNAM, Morelia, Mexico) and Jessica Chapman (CSIRO, Australia).

Kontakt:
Andres Pérez Sanchez
Argelander-Institut für Astronomie
Universität Bonn
Telefon: 0228/73-3521
E-Mail: aperez@astro.uni-bonn.de

Planetarischer Nebel M 2-9
Ein Jet energiereicher Teilchen
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