Bildnachweis: Hubble
Obwohl Sterne Milliarden von Jahren brennen können, können ihre letzten Stadien eine relativ kurze Zeitspanne dauern. Da sie so schnell auftreten, sind sie relativ selten zu finden, aber Astronomen glauben, sie haben einen Kandidaten mit einem relativ nahe gelegenen Stern namens V Hydra. Der Stern befindet sich in der Endphase, und von ihm gehen gerade Materialstrahlen aus.
Es dauert nur ein paar hundert bis tausend Jahre, bis sich ein sterbender sonnenähnlicher Stern, der viele Milliarden Jahre alt ist, in eine schillernde, leuchtende Wolke verwandelt, die als planetarischer Nebel bezeichnet wird. Dieses relative Blinken in einem langen Leben bedeutet, dass die letzten Momente eines sonnenähnlichen Sterns - die entscheidende Phase, in der sein planetarischer Nebel Gestalt annimmt - bisher unentdeckt geblieben sind.
In Untersuchungen, die in der Nature-Ausgabe vom 20. November veröffentlicht wurden, haben Astronomen unter der Leitung von Dr. Raghvendra Sahai vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, einen solchen sterbenden Stern auf frischer Tat ertappt. Dieser nahe gelegene Stern namens V Hydrae wurde in den letzten Phasen seines Ablebens vom Space Telescope Imaging Spectrograph an Bord des Hubble-Weltraumteleskops der NASA eingefangen, als das Material in einem Hochgeschwindigkeitsstrahlabfluss von ihm wegzuschießen begann.
Während frühere Studien die Rolle von Jet-Abflüssen bei der Formung von Planetennebeln gezeigt haben, stellen die neuen Erkenntnisse das erste Mal dar, dass diese Jets direkt entdeckt wurden.
"Die Entdeckung eines neu gestarteten Jet-Abflusses wird wahrscheinlich einen erheblichen Einfluss auf unser Verständnis dieser kurzlebigen Phase der Sternentwicklung haben und ein Fenster zum endgültigen Schicksal unserer Sonne öffnen", sagte Sahai.
Andere Institutionen, die zu diesem Papier beitragen, sind: University of California, Los Angeles; Princeton University, Princeton, New Jersey; Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik, Cambridge, Massachusetts; und Valdosta State University, Valdosta, Georgia.
Sterne mit geringer Masse wie die Sonne überleben normalerweise etwa zehn Milliarden Jahre, bevor ihr Wasserstoffbrennstoff ausgeht und sie zu sterben beginnen. In den nächsten zehn bis hunderttausend Jahren werfen die Sterne langsam fast die Hälfte ihrer Masse in sich ausdehnenden, kugelförmigen Winden aus. Dann - in einer schlecht verstandenen Phase von nur 100 bis 1000 Jahren - entwickeln sich die Sterne zu einer atemberaubenden Anordnung geometrisch geformter leuchtender Wolken, die als planetarische Nebel bezeichnet werden.
Wie diese außergewöhnlichen „Sternwolken“ geformt sind, ist unklar geblieben, obwohl Sahai in mehreren früheren Veröffentlichungen eine neue Hypothese aufgestellt hat. Basierend auf den Ergebnissen einer kürzlich durchgeführten Hubble-Weltraumteleskop-Bildgebung junger planetarischer Nebel schlug er vor, dass zweiseitige oder bipolare strahlähnliche Hochgeschwindigkeitsabflüsse das primäre Mittel zur Formgebung dieser Objekte sind. Die neueste Studie wird es Sahai und seinen Kollegen ermöglichen, diese Hypothese zum ersten Mal mit direkten Daten zu testen.
"Jetzt können wir im Fall von V Hydrae die Entwicklung des Jet-Abflusses in Echtzeit beobachten", sagte Sahai, der zusammen mit seinen Kollegen den Stern noch drei Jahre lang mit dem Hubble-Weltraumteleskop untersuchen wird.
Die neuen Erkenntnisse legen auch nahe, was die Jet-Abflüsse antreiben könnte. Frühere Modelle sterbender Sterne sagen voraus, dass Akkretionsscheiben - wirbelnde Materieringe, die Sterne umgeben - Jet-Abflüsse auslösen können. Die V Hydrae-Daten unterstützen das Vorhandensein einer Akkretionsscheibe, die nicht V Hydrae selbst umgibt, sondern ein Begleitobjekt um den Stern. Dieser Begleiter ist wahrscheinlich ein anderer Stern oder sogar ein riesiger Planet, der zu dunkel ist, um entdeckt zu werden. Die Autoren haben auch Hinweise auf eine große dichte Scheibe in V Hydrae gefunden, die die Bildung der Akkretionsscheibe um den Begleiter herum ermöglichen könnte.
Eine weitere Unterstützung für einen von einem Gefährten angetriebenen Strahlabfluss ergibt sich aus der Beobachtung der Wissenschaftler, dass der Strahl in Schüben feuert: Da der Gefährte den Stern periodisch umkreist, wird erwartet, dass die Akkretionsscheibe um ihn herum eher regelmäßige Materialschübe erzeugt als ein stetiger Strom.
Der Space Telescope Imaging Spectrograph wird vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, verwaltet. Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation. Das California Institute of Technology in Pasadena verwaltet JPL für die NASA.
Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung
