Flackernde junge Sterne

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Falschfarben-Infrarotbild des Sternentstehungskomplexes Vela. Zwei neue Untersuchungen haben zum ersten Mal die Staubemission bei sehr langen Infrarot-Wellenlängen gemessen und entdeckten eine Anzahl junger Sterne, die Material akkretieren und flackern. NASA Spitzer Space Telescope


 
Das Sternbild Vela (nur von der südlichen Hemisphäre aus sichtbar) enthält eine Reihe riesiger Gas- und Staubwolken, die zusammen als Vela-Molekülwolkenkomplex bekannt sind. Die Vela-Wolken enthalten Millionen Sonnenmassen an Gas und Staub, die sich langsam zu Sternen verdichten. In den vergangenen Jahrzehnten haben die Astronomen viel über die Prozesse, die im Zusammenhang mit der Sternentstehung stehen, durch die Untersuchung von solchen Wolken gelernt. Sie sind bei diesen Arbeiten jedoch durch die Tatsache behindert worden, daß ein Großteil der Leuchtkraft von Sternentstehungsregionen durch erwärmten Staub im fernen Infrarot emittiert wird, das die Atmosphäre der Erde absorbiert und daher vom Boden aus nicht gesehen werden kann. Eine der noch zu beantwortenden Fragen ist, wie ein entstehender junger Stern mit der Zeit wächst und sich entwickelt. Man vermutet, daß Material aus einer umgebenden Scheibe auf die stellare Oberfläche akkretiert wird, aber wann und wie dies geschieht, ist nicht bekannt und das Geschehen läuft oft in Regionen ab, die genügend warmen Staub enthalten, um das sichtbare Licht zu blockieren.
Das Astrophysical Journal veröffentlicht in seiner Ausgabe vom Oktober und Dezember 2009 je eine Arbeit über den Vela-Molekülwolkenkomplex, die helfen, diese Fragen aufzuklären. Ein aus siebenunddreißig Astronomen bestehendes internationales Team hat mit BLAST (Balloon-borne Large Aperture Submillimeter Telescope) die Vela-Molekülwolke im fernen Infrarot kartiert; in diesem Wellenlängenbereich waren Untersuchungen zuvor nicht möglich. BLAST ist nahezu mit dem im Satelliten Herschel eingesetzten Instrument identisch; Herschel ist ein neues Infrarot-Weltraum-Teleskop, das die Erde umkreist und gerade mit seiner Arbeit begonnen hat. In der Veröffentlichung vom Dezember wertete das Team seine neuen Karten aus dem fernen Infrarot aus, um junge Sterne in Vela zu identifizieren und zu klassifizieren sowie insbesondere mit der Durchführung einer Nachbildung des fernen Infrarotlichts sowohl von dem umgebenden Staub als auch von den Scheiben und Hüllen um die eingebetteten jungen Sterne herum zu beginnen.
Die Frage nach dem stellaren embryonalen Wachstum ist Schwerpunkt der zweiten Arbeit aus dem Oktober. Aus optischen Untersuchungen ist bekannt, daß junge Sterne manchmal flackern; Objekte, die diese hellen Ausbrüche zeigen, sind als „EXors“ (benannt nach dem Prototyp EX Lupi) oder „FUors“ (benannt nach dem helleren Prototyp FU Ori) bekannt. Ein Vorschlag für das Flackern besagt, daß es zu sehen ist, wenn der Stern frisches Material akkretiert. Mit der Infrared Array Camera an Bord des Spitzer-Weltraum-Teleskops beobachteten die Astronomen junge Protosterne in der Vela-Wolke in zwei, durch sechs Monate voneinander getrennten Zeiträumen. Sie fanden, daß von den über 170.000 Sternen in dieser gewaltigen Kinderstube 74 mit bedeutenden Helligkeitsschwankungen (vereinbar mit dem Flackern) während dieses Zeitraums gemessen wurden. Eine nähere Betrachtung dieser Sterne ergab, daß 19 von ihnen Eigenschaften (Masse, Alter, Umgebung) aufweisen, die bekannten EXors gemein sind; von diesen 19 Sternen haben zudem 8 Eigenschaften, die sie eindeutig als sehr jung kennzeichnen, vielleicht nur einige Hunderttausend Jahre alt, mit Scheiben aus Gas und Staub, die jeden einzelnen umgeben. Auch wenn nachfolgende Untersuchungen jetzt benötigt werden, um die Schlußfolgerungen weiter zu entwickeln, bilden die neuen Arbeiten eine Reihe an Durchbrüchen beim Enträtseln der genauen Mechanismen, die das frühe Leben eines Sterns prägen und somit auch das Leben irgendwelcher möglichen planetarischen Begleiter.