Neue, sehr hochauflösende (Falschfarben-) Bilder eines sterbenden Sterns IRAS16342-3814 (im Folgenden: Wasserbrunnennebel), aufgenommen mit dem mit adaptiver Optik ausgestatteten Keck II-Teleskop am W. Keck-Observatorium in Mauna Kea, Hawaii, helfen Astronomen, den außergewöhnlichen Tod gewöhnlicher sonnenähnlicher Sterne zu verstehen. Diese Ergebnisse werden heute auf dem 205. Treffen der American Astronomical Society in San Diego, Kalifornien, von Raghvendra Sahai vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) des California Institute of Technology, Pasadena, vorgestellt. D. Le Mignant, R. D. Campbell, F. H. Chaffee vom W. Keck Observatory, Mauna Kea, Hawaii; und C. S? nchez Contreras vom California Institute of Technology.
Sonnenähnliche Sterne leuchten seit Milliarden von Jahren ruhig, sterben jedoch auf spektakuläre Weise ab und bilden in relativ kurzer Zeit von etwa tausend Jahren oder weniger komplizierte und schöne gasförmige Leichentücher um sie herum. Diese Leichentücher, Planetennebel genannt, kommen in einer Vielzahl schöner, nicht kugelförmiger Formen vor und stehen in auffallendem Kontrast zu den runden Formen ihrer Vorfahrensterne. Die Antwort auf die Frage, wie Planetennebel ihre vielfältigen Formen annehmen, ist den Astronomen lange entgangen.
Die hier gezeigten Bilder des Springbrunnennebels (der in einer geschätzten Entfernung von 6500 Lichtjahren in Richtung Scorpius liegt) wurden mit der Technik der adaptiven Optik (AO) bei zwei Wellenlängen im nahen Infrarot (unter Verwendung von Filtern, die bei zentriert sind) aufgenommen Wellenlängen von 2,1 und 3,8 Mikron). Die AO-Technik beseitigt den Unschärfeeffekt der Erdatmosphäre und ermöglicht es Astronomen, große bodengestützte Teleskope wie das W. Keck-Teleskop voll auszunutzen und wichtige Details zu enthüllen, die selbst den scharfen Augen des Hubble-Weltraumteleskops (HST) verborgen blieben. Die Bilder zeigen zwei Lappen, bei denen es sich um Hohlräume (jeweils etwa 2000 astronomische Einheiten) in einer ausgedehnten Gas- und Staubwolke handelt, die vom Licht eines Zentralsterns beleuchtet werden, der zwischen den beiden Lappen liegt, aber hinter einer dichten Sicht verborgen ist Staubspur, die die beiden Lappen trennt. Diese Nahinfrarot-AO-Bilder untersuchen die beiden Lappen des Wasserbrunnennebels viel tiefer als HST und zeigen eine bemerkenswerte korkenzieherförmige Struktur (durch gestrichelte Linien gekennzeichnet), die anscheinend in die Lappenwände eingraviert ist.
Laut JPL Research Scientist Dr. Sahai ist „die hier gezeigte Korkenzieherstruktur die sprichwörtliche Schrift auf der Wandsignatur eines darunter liegenden Hochgeschwindigkeits-Materiestrahls, der seine Richtung regelmäßig geändert hat (Präzession genannt). Diese Bilder des Springbrunnennebels zeigen somit direkte Beweise für einen Jet, der aktiv einen bipolaren Nebel aushöhlt, und stützen eindeutig unsere kürzlich vorgeschlagene Hypothese, dass die Formung der meisten planetarischen Nebel durch solche Jets durchgeführt wird. “
Die Entdeckung des Korkenziehermusters, das aus einem vorausgehenden Strahl im Wasserbrunnennebel resultiert, ist eine aufregende Ergänzung unseres Wissens über Jets in sterbenden Sternen sowie über astrophysikalische Jets im Allgemeinen. Es wird angenommen, dass die Jets in sterbenden Sternen nur für einen sehr kurzen Zeitraum (einige hundert Jahre) funktionieren. Es war im Allgemeinen sehr schwierig, direkte Beweise für diese strahlartigen Abflüsse zu finden, da sie kompakt und nicht immer aktiv sind und es schwierig ist, sie vor dem hellen Nebelhintergrund zu sehen. Ein detaillierter Vergleich der Bilder des Springbrunnennebels mit Filtern unterschiedlicher Farben ermöglicht es Wissenschaftlern, die physikalischen Eigenschaften des Nebels zu bestimmen. Dank der neuen AO-Bildgebung in einigen Jahren können Dr. Sahai und Mitarbeiter die physikalische Bewegung von Materie im Korkenziehermuster messen und den Prozess der Nebelformung stark einschränken.
Wenn sonnenähnliche Sterne alt werden, werden sie kühler und röter, was ihre Größe und Energieabgabe enorm erhöht: Sie werden rote Riesen genannt. Der größte Teil des Kohlenstoffs (die Grundlage des Lebens) und der Partikel (wichtige Bausteine von Sonnensystemen wie unserem) im Universum wird von roten Riesensternen hergestellt und verteilt. Präplanetare Nebel entstehen, wenn der rote Riesenstern die meisten seiner äußeren Schichten ausgeworfen hat. Wenn der sehr heiße Kern (sechs oder mehr Mal heißer als die Sonne) weiter freigelegt wird, wird die Wolke aus ausgestoßenem Material mit ultraviolettem Licht gebadet, wodurch es glüht. Das Objekt wird dann als planetarischer Nebel bezeichnet.
Originalquelle: Keck-Pressemitteilung
