Funkle, funkle neugeborener Stern

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Neugeborene Sterne in der Sternentstehungsregion Rho Ophiuchi, im Infraroten vom Spitzer-Weltraum-Teleskop sichtbar gemacht. Die jüngsten Sterne, die rötlichsten in dem Bild, sind von Scheiben aus Staub und Gas umgeben, aus denen sich möglicherweise Planetensysteme bilden. Neue Beobachtungen der sich ändernden Lichtstärke bei diesen jungen Sternen bestätigen, daß sie alle wahrscheinlich klumpige Staubscheiben besitzen. NASA / Spitzer


 
Sterne entstehen in dichten, kalten Wolken aus molekularem Gas und Staub. Wenn die lokale Dichte hoch genug ist, kann die Materie durch die Schwerkraft zusammenfallen und einen neuen Stern bilden, ein sogenanntes junges stellares Objekt (young stellar object = YSO). In seinen frühen Phasen beherrscht eine dichte Hülle die infrarote Strahlung des YSO und verbirgt, was im Inneren vor sich geht, aber schließlich flacht der Kokon zu einer warmen, zirkumstellaren Akkretionsscheibe ab. Die Scheibe strahlt im Infraroten stärker als der junge Stern und diese überschüssige Strahlung kann verwendet werden, um junge Sterne von älteren Sternen, deren Scheiben und Hüllen sich aufgelöst haben, zu unterscheiden. In den vergangenen Jahren ist es möglich geworden, diese Hüllen und Scheiben mit größerer Genauigkeit zu untersuchen und auf diesen Untersuchungen haben Astronomen aufgebaut, um die Frage in Angriff zu nehmen, wie sich Planetensysteme entwickeln.
Es hat sich gezeigt, daß eine Akkretionsscheibe nicht bis zum zentralen Stern reicht. Statt dessen wird eine Lücke zwischen Stern und Scheibe erzeugt, da die dicht am Stern gelegenen Staubkörner durch das Sternlicht zerstört oder durch Sternwinde davongetragen werden. Scheiben können Materieklumpen oder ungleichmäßige Strukturen aufweisen, die sich mit der Scheibe in einer Umlaufbahn bewegen. Wenn ein YSO zufällig so ausgerichtet ist, daß wir sein Licht durch seine Scheibe beobachten, scheinen diese Strukturen den YSO funkeln zu lassen, oder genauer, die Intensität des Lichts ändert sich. Materieklumpen in einer Entfernung von ungefähr einer Astronomischen Einheit (die durchschnittliche Entfernung Erde – Sonne) erzeugen, während sie rotieren, im Lauf von Jahren ein Flackern, wohingegen diejenigen Klumpen in der Scheibe, die zehn Mal dichter am Stern liegen, zu Änderungen über einen Zeitraum von Tagen führen.
Die CfA-Astronomen Hans Günther, Katja Poppenhaeger, Scott Wolk und Joe Hora verfolgten mit Kollegen unter Verwendung der Infrarotkamera IRAC des Spitzer-Weltraum-Teleskops über einen Zeitraum von 1.6 Jahren die Änderungen des Lichts von 882 bereits erkannter YSOs in einer benachbarten Sternentstehungsregion namens Lynds 1688. Sie haben festgestellt, daß von den 882 YSOs siebzig Änderungen in ihrer Strahlung zeigen; zehn offenbaren annähernd periodische Änderungen, obwohl keine davon die Gleichmäßigkeit oder die Merkmale aufweist, um den Transit vorbeiziehender Exoplaneten nahezulegen. Zusammen mit anderen Daten über diese YSOs bestätigen die neuen Resultate, daß vermutlich alle YSOs bis zu einem gewissen Grad bei infraroten Wellenlängen veränderlich sind. Hinzu kommt, daß die jüngeren, tiefer eingebetteten Sterne oft längere und größere Intensitätsschwankungen aufweisen; dies ist mit dem gegenwärtigen Bild der Scheibenentwicklung vereinbar.
Literatur:
„YSOVAR: Mid-Infrared Variability in the Star-Forming Region Lynds 1688“
H. M. Günther, A. M. Cody, K. R. Covey, L. A. Hillenbrand, P. Plavchan, K. Poppenhaeger, L. M. Rebull, J. R. Stauffer, S. J. Wolk, L. Allen, A. Bayo, R. A. Gutermuth, J. L. Hora, H. Y. A. Meng, M. Morales-Calderón, J. R. Parks, and Inseok Song
The Astronomical Journal, 148:122 (20pp), 2014 December