Bildnachweis: Hubble
Astronomen kündigen heute die Identifizierung von drei roten Überriesen an, die den größten Durchmesser aller bekannten normalen Sterne haben und einen Durchmesser von mehr als einer Milliarde Meilen haben. Der Bericht wird von Frau Emily Levesque, einer Junior-Studentin am MIT, präsentiert, die mit einem internationalen Team von Astronomen zusammengearbeitet hat, darunter Philip Massey (Lowell Observatory in Flagstaff, Arizona) und Knut Olsen (Cerro Tololo Interamerikanisches Observatorium) in Chile), Bertrand Plez und Eric Josselin (Universität Montpellier II in Frankreich) sowie Andre Maeder und Georges Meynet (Genfer Observatorium in der Schweiz). Nat White vom Lowell Observatory nahm ebenfalls an der Studie teil. Die Ergebnisse werden heute auf dem Treffen der American Astronomical Society in San Diego, Kalifornien, vorgestellt. Die Gruppe untersuchte eine Stichprobe von 74 roten Überriesensternen in der Milchstraße. Diese Forschung ist wichtig, um Theorie und Beobachtung für diese Sterne endgültig in Einklang zu bringen. Rote Überriesen, massive Sterne, die sich dem Ende ihres Lebens nähern, sind extrem cool und leuchtend? und sehr groß.
Die drei größten Sterne sind KW Sagitarii (Entfernung 9.800 Lichtjahre), V354 Cephei (Entfernung 9.000 Lichtjahre) und KY Cygni (Entfernung 5.200 Lichtjahre), alle mit Radien, die etwa 1500-mal so groß sind wie die der Sonne oder etwa 7 astronomische Einheiten (AU). Zum Vergleich: Aus anderen Arbeiten ist bekannt, dass der bekannte rote Überriesenstern Betelgeuse im Sternbild Orion einen Radius hat, der etwa 650-mal so groß ist wie der der Sonne oder etwa 3 AE. Wenn einer dieser Sterne an der Stelle der Sonne platziert würde, würden sich seine äußeren Schichten bis zur Mitte zwischen den Umlaufbahnen von Jupiter (5,2 AU) und Saturn (9,5 AU) erstrecken [siehe Abbildung].
Der bisherige Rekordhalter, Herschels „Granatstern“ (auch bekannt als „mu Cephei“), belegt in der Studie einen knappen vierten Platz. Der einzige andere Stern, für den eine sehr große Größe beansprucht wurde, ist das Doppelsternsystem VV Cephei, das aus einem roten Überriesen und einem heißen Begleiter besteht, der in einer gemeinsamen gasförmigen Hülle umkreist, in der die Gravitationskräfte des Begleiters die Oberfläche aufgeweitet haben des Überriesen und die Bedeutung der Größe des Sterns ist daher unscharf. Es wird angenommen, dass keiner der Sterne in der neuen Studie Binärdateien sind, und daher geben ihre Eigenschaften Aufschluss über die extremen Größen, die normale Sterne erreichen.
Die Studie verwendete das 2,1-Meter-Teleskop der National Science Foundation am Kitt Peak National Observatory außerhalb von Tucson, Arizona, und das 1,5-Meter-Teleskop am Cerro Tololo Inter-American Observatory außerhalb von La Serena, Chile, am Fuße der Anden. Die neuen Beobachtungen wurden mit hochmodernen Computermodellen kombiniert, die verbesserte Daten zu den Molekülen enthalten, die sich in den äußeren Schichten dieser kühlen Sterne befinden. Die Analyse ergab die genauesten Temperaturen, die bisher für diesen Objekttyp gefunden wurden. Die Temperaturen der kühlsten roten Überriesen betragen etwa 3450 Kelvin oder etwa 10 Prozent wärmer als bisher angenommen. In Kombination mit modernen Schätzungen der Entfernungen dieser Sterne konnte die Gruppe auch die Sterngrößen bestimmen.
"Die Bedeutung dieser Studie ist, dass zum ersten Mal seit vielen Jahrzehnten eine gute Übereinstimmung zwischen der Theorie besteht, wie groß und kühl diese Sterne sein sollten und wie groß und kühl wir sie tatsächlich beobachten", erklärte Dr. Philip Massey , Astronom am Lowell Observatory, dem Projektleiter. „In den letzten zwei Jahrzehnten gab es erhebliche Meinungsverschiedenheiten. Das Problem in diesem Fall war NICHT die Theorie, sondern die „Beobachtungen“? Die Umwandlung zwischen den beobachteten Eigenschaften (Helligkeit und Spektraltyp) und den abgeleiteten Eigenschaften (Temperatur und Leuchtkraft und / oder Größe) musste verbessert werden. “ Die neue Analyse des Teams bietet eine bessere Möglichkeit, zwischen diesen Eigenschaften zu konvertieren.
"Diese Sterne sind nicht die massereichsten bekannten", bemerkte Levesque. „Sie sind nur 25-mal so groß wie die Sonnenmasse, während die massereichsten Sterne bis zu 150 Sonnen haben können. Sie sind auch nicht die leuchtendsten, da sie nur etwa das 300.000-fache der Leuchtkraft der Sonne betragen und nicht den Faktor 5 Millionen, der den leuchtendsten Sternen zugeschrieben wird. Sie sind nicht einmal die kältesten bekannten Sterne? Braune Zwerge haben so niedrige Temperaturen, dass sie nicht einmal Wasserstoff schmelzen können. Die Kombination aus bescheiden hohen Leuchtdichten und relativ niedrigen Temperaturen bedeutet jedoch, dass sie hinsichtlich ihres Sternendurchmessers die größten bekannten Sterne sind. “
Die Studie wurde dem Astrophysical Journal zur Überprüfung und Veröffentlichung vorgelegt. Die Unterstützung wurde durch ein Stipendium der National Science Foundation an das Lowell Observatory gewährt, das auch die Teilnahme von Frau Levesque an dem Projekt durch das Programm Research Experiences for Undergraduates an der Northern Arizona University unterstützte.
Ursprüngliche Quelle: Lowell Observatory
