Das Verständnis, wie sich Sterne bilden, ist für Astronomen von entscheidender Bedeutung. Leider sind die nächstgelegenen sternbildenden Regionen etwa 500 Lichtjahre entfernt, was bedeutet, dass Astronomen mit herkömmlichen optischen Teleskopen nicht einfach in sternbildende Gas- und Staubscheiben blicken können. Forscher, die mit dem European Southern Observatory (ESO) zusammenarbeiten, kombinieren hochauflösende spektroskopische und interferometrische Beobachtungen, um die bisher detaillierteste Ansicht von Säuglingssternen zu erhalten, die an ihrer protoplanetaren Scheibe fressen und dabei heftige Sternwinde ausstoßen…
Es klingt so, als wären Babystars ihren menschlichen Gegenstücken sehr ähnlich. Sie brauchen ein Förderband mit Lebensmitteln, die ihre Entwicklung versorgen, und sie sprengen riesige Mengen Abfall in Form von Gas zurück. Diese Ergebnisse stammen von Forschern, die das Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der ESO verwenden und uns eine Auflösung von Millibogensekunden geben, wenn wir uns auf diese sternbildenden Regionen konzentrieren. Das Detail, das dies liefert, entspricht dem Studium des Zeitraums („Punkt“, wie ich es lieber nenne) am Ende dieses Satzes in einer Entfernung von 50 km (31 Meilen).
Diese hohe Auflösung wird erreicht, indem das Licht von zwei oder mehr Teleskopen kombiniert wird, die durch einen bestimmten Abstand voneinander getrennt sind. Diese Entfernung wird als "Basislinie" bezeichnet, und Interferometer wie das VLTI haben eine große Basislinie (bis zu 200 Meter), die einen Teleskopdurchmesser simuliert, der dieser Entfernung entspricht. Der VLTI hat jetzt jedoch einen weiteren Trick im Ärmel. Das AMBER-Spektrometer kann in Verbindung mit den Interferometer-Beobachtungen verwendet werden, um eine vollständigere Ansicht dieser einspeisenden Sterne zu erhalten und tief in das von der Region emittierte Lichtspektrum einzudringen.
“Bisher wurde die Interferometrie hauptsächlich verwendet, um den Staub zu untersuchen, der junge Sterne eng umgibt. Staub macht jedoch nur ein Prozent der Gesamtmasse der Scheiben aus. Ihre Hauptkomponente ist Gas, und seine Verteilung kann die endgültige Architektur von Planetensystemen definieren, die sich noch bilden. ” - Eric Tatulli, Co-Leiter der internationalen VLTI-Zusammenarbeit aus Grenoble, Frankreich.
Mit der kombinierten Kraft des VLTI- und AMBER-Instruments konnten Astronomen dieses Gas um sechs Sterne der Familie Herbig Ae / Be kartieren. Diese besonderen Sterne sind normalerweise weniger als 10 Millionen Jahre alt und ein paar Mal so groß wie unsere Sonne. Sie sind sehr aktive Sterne im Prozess der Bildung und ziehen riesige Mengen an Material von einer umgebenden Staubscheibe.
Bisher war es Astronomen nicht möglich, Gasemissionen von jungen Sternen zu erkennen, die sich von ihren Sternscheiben ernähren, wodurch die physikalischen Prozesse, die in der Nähe des Sterns ablaufen, ein Rätsel bleiben.
“Astronomen hatten sehr unterschiedliche Vorstellungen von den physikalischen Prozessen, die das Gas verfolgt. Durch die Kombination von Spektroskopie und Interferometrie hat uns der VLTI die Möglichkeit gegeben, zwischen den physikalischen Mechanismen zu unterscheiden, die für die beobachtete Gasemission verantwortlich sind“, Sagt Co-Leader Stefan Kraus aus Bonn in Deutschland. In zwei der Herbig Ae / Be-Sterne gibt es Hinweise darauf, dass eine große Menge Staub in sie fällt und dadurch ihre Masse erhöht. In vier Fällen gibt es Hinweise auf einen starken Sternwind, der einen ausgedehnten Sterngasabfluss bildet.
Die VLTI-Beobachtungen zeigen auch, dass Staub von der umgebenden Scheibe viel näher ist, als man erwarten würde. Normalerweise gibt es einen Grenzabstand für die Staubposition, da die Hitze der Sterne dazu führt, dass sie verdampft. In einem Fall scheint es jedoch so zu sein, dass Gas zwischen dem Stern und der Staubscheibe den Staub vor Verdunstung schützt. Das Gas wirkt als Strahlungsblock, wodurch sich der Staub näher an den Stern heranbewegen kann.
“Zukünftige Beobachtungen unter Verwendung der VLTI-Spektrointerferometrie werden es uns ermöglichen, sowohl die räumliche Verteilung als auch die Bewegung des Gases zu bestimmen und könnten Aufschluss darüber geben, ob die beobachtete Linienemission durch einen von der Scheibe abgefeuerten Strahl oder durch einen Sternwind verursacht wird“, Fügte Kraus hinzu.
Diese phänomenalen Beobachtungen von sternbildenden Staubscheiben und Gasemissionen in 500 Lichtjahren Entfernung eröffnen eine neue Art hochauflösender Astronomie. Dies wird uns helfen zu verstehen, wie unsere Sonne sich von ihrer umgebenden Staubscheibe ernährte und schließlich die Planeten bildete und wie letztendlich Leben auf der Erde möglich war…
Quelle: ESO
