DG Tau

(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)

Energiereiche Jets von einem kommenden Sonnensystem

Das vom Chandra-Röntgen-Observatorium der NASA aufgenommene Bild auf der linken Seite zeigt den ersten doppel-seitigen Röntgenjet, der je bei einem jungen Stern entdeckt wurde. Ein ähnlicher Jet kann von der jungen Sonne in Gang gesetzt worden sein und könnte beträchtlichen Einfluß auf das frühe Sonnensystem genommen haben.

Der junge Stern, genannt DG Tau, findet sich ungefähr 450 Lichtjahre von der Erde entfernt in der Taurus-Sternent-stehungsregion. Die helle Quelle für die Röntgenstrahlung in der Bildmitte ist DG Tau und der Jet reicht von oben links nach unten rechts und dehnt sich circa 113 Milliarden Kilometer oder ungefähr 700 Mal die Entfernung Erde – Sonne vom Stern fort aus.

Eine genaue Analyse dieses Bildes, geleitet von Manuel Güdel am Institut für Astronomie der ETH Zürich, zeigt, daß der Gegenjet (oben links) im Mittel höhere Röntgenenergien als der nach vorne gerichtete Jet (unten rechts) aufweist. Die wahrscheinliche Erklärung dafür ist, daß etwas von der niederenergetischen Röntgenstrahlung im Gegenjet durch eine Scheibe um DG Tau absorbiert wird, wie es die Illustration (rechte Graphik) aus Stern, Scheibe und innere Bereiche des Jets zeigt.

Äußerst energiereiche Röntgenstrahlung ist auch vom jungen Stern entdeckt worden, die besonders durch Materialströme absorbiert wird, die von der Scheibe auf den Stern fließen. Die Scheibe selbst ist zu kühl, um von Chandra entdeckt zu werden. Man beachte, daß die schwache, senkrechte Struktur unter dem Stern keinen Beleg für einen zusätzlichen Jet liefert, sondern eine zufällige Anordnung von vier Photonen ist.

Die Auswirkungen des Jets auf seine Umgebung können beträchtlich sein. Andere Forscher haben bereits früher vor-geschlagen, daß Röntgenstrahlung von einem typischen jungen Stern die Eigenschaften der ihn umgebenden Scheibe massiv beeinflußen kann, in dem er sie aufheizt und durch das Entreißen von Elektronen (ein Prozeß, den man Ionisation nennt) geladene Teilchen erzeugt. Diese Röntgenstrahlung wird die Scheibe in einem niedrigen Winkel treffen, was ihre Folgen abschwächt. Im Falle der Jets von DG Tau ist die kombinierte Röntgenenergie in dem Jet ähnlich der von einem jungen Stern mit relativ bescheidener Röntgenhelligkeit, doch die Röntgenstrahlung vom Jet hat den Vorteil, die Scheibe viel direkter von oben und unten zu treffen.

Güdel und seine Kollegen folgern, daß sich energiereiche Röntgenstrahlung in gewissen Stadien während der Entwicklung der meisten jungen Sterne entstehen könnte. Sie könnte beispielsweise während der frühen Abschnitte des Sonnen-systems vorhanden gewesen sein. DG Tau hat etwa die gleiche Masse wie die Sonne, ist aber mit circa einer Million Jahre, und nicht rund 4.5 Milliarden Jahre, viel jünger. Da er von einer Scheibe umgeben ist, in der sich Planeten bilden können, legt dieses neue Chandra-Bild nahe, daß die frühe Erde und ihre Umgebung in Röntgenstrahlung von einem Jet wie bei DG Tau gebadet gewesen sein kann. Obwohl unbekannt ist, ob solch eine Röntgenstrahlung einen bedeutenden Einfluß auf die Bildung der Erde haben würde, ist es gut möglich, daß sie mehr Nutzen als Schaden bringt. Durch Ionisation der Scheibe kann die Röntgenstrahlung Turbulenzen hervorgerufen haben, die eine gravierende Konsequenz für die Umlauf-bahn der Erde gehabt haben könnten und vielleicht geholfen haben, die Erde vor einem verhängnisvollen Sturz in die Sonne zu bewahren. Des weiteren kann die Röntgenbestrahlung von Scheiben bei der Bildung von komplexen Molekülen in der Scheibe wichtig sein, Moleküle, die später auf den sich bildenden Planeten enden werden.

Die neuen Röntgenbeobachtungen von Röntgenjets fügen der ohnehin schon komplexen Geschichte von Stern- und Planetenbildung neue Besonderheiten hinzu. Die Ionisations- und Heizkraft der Röntgenstrahlung von Jets wird in künfti-gen Modellberechnungen berücksichtigt werden müssen, die Wissenschaftlern helfen werden, die physikalische Entwick-lung und chemischen Abläufe von Umgebungen zu verstehen, die schließlich zu Planeten wie die in unserem Sonnen-system führen.

• Kurzinformation:
• Scale: X-ray image is 24.5 arcsec across
• Category: Normal Stars & Star Clusters
• Coordinates (J2000): RA 04h 27m 04.70s | Dec +26° 06′ 16.30″
• Constellation: Taurus
• Color Code: Intensity
• Instrument: ACIS
• Distance Estimate: about 456 light years
• Release Date: April 09, 2008
• References: M. Güdel et al. “Discovery of a bipolar X-ray jet from the T Tauri star DG Tauri” Astronomy & Astrophysics 478, Number 3