Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)
NASA / HST
Von jetzt an in ungefähr siebeneinhalb Milliarden Jahren wird unsere Sonne den Großteil ihres Wasserstoffbrennstoffs durch Fusion in Helium überführt und anschließend das meiste davon zu Kohlenstoff und Sauerstoff verbrannt haben. Sie wird auf eine Größe angeschwollen sein, groß genug, um das Sonnensystem bis nahezu auf die heutige Umlaufbahn des Mars auszufüllen und ungefähr die Hälfte ihrer Masse über Winde verloren haben. Zu diesem Zeitpunkt wird der sehr heiße restliche Stern das abgestoßene Material ionisieren, es aufleuchten und als Planetarischen Nebel erglühen lassen. Alle Sterne mit niedriger bis mittlerer Masse (solche mit ungefähr 0.8 bis 8 Sonnenmassen) werden sich letztlich zu Sternen entwickeln, die Planetarische Nebel aufweisen. Diese einfache Beschreibung legt nahe, daß Planetarische Nebel alle kugelförmige, symmetrische Schalen sein sollten, aber tatsächlich kommen sie in einer großen Auswahl an Formen vor, von bipolaren oder schmetterlingsartigen bis augen- oder spiralförmigen Strukturen. Astronomen vermuten, daß der Sternwind auf irgendeine Art für diese Asymmetrien verantwortlich ist, oder vielleicht spielt die schnelle Drehung des Heimatsterns eine Rolle, aber bislang sind die meisten vorgeschlagenen Prozesse nicht besonders erfolgreich.
Ein Team von Wissenschaftlern, darunter CfA-Astronom Carl Gottlieb, nutzte ALMA, um das Erscheinungsbild der Winde von vierzehn Planetarischen Nebeln bei Millimeter-Wellenlängen in dem Bemühen zu untersuchen, den Ursprung ihrer breit gefächerten Strukturen zu verstehen. Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, daß die Winde komplexe Formen annehmen, darunter Bögen, Schalen, Klumpen und bipolare Formen, und so einige der Rätsel auf die Frage verlagert, wie Winde ihre unterschiedlichen Strukturen erlangen. Die Astronomen nutzten hochaufgelöste räumliche Darstellungen in den Emissionslinien von Kohlenstoffmonoxid und Siliziummonoxid, um die Winde zu kartieren. Nach dem Vergleich mit anderen Datensätzen folgern sie, daß eine Doppelsternquelle sowohl die Wind- als auch die Nebelformen erklären kann.
Sterne in diesem Massebereich haben im Schnitt einen Begleiter, der massereicher als ungefähr fünf Jupitermassen ist. Wechselwirkungen zwischen den Sternen in Binärsystemen bestimmen bekanntlich die Entwicklung von massereicheren Sternen, und die Wissenschaftler vermuten, daß bei den Sternen niedrigerer Masse der Begleiter ebenso die Entwicklung beeinflussen kann. Das Team schätzte die Änderungen durch den Einfluß des Begleiters auf den Wind und Nebel ab, während sich der erste Stern entwickelt – sein Wind verstärkt sich und der Abstand wächst – und legen dar, daß sie erfolgreich die verschiedenen Nebelstrukturen in diesem Entwicklungs-rahmen erklären können. Das neue Modell löst zudem andere, ähnliche Rätsel, etwa weshalb gewisse nebelartige Strukturen (wie Scheiben) dazu neigen, bevorzugt um Sterne mit besonderen chemischen Anreicherungen (Sauerstoff oder Kohlenstoff) gefunden zu werden, die ebenfalls mit Hilfe von Entwicklungsstufen verfolgbar sind.
Literatur:
„(Sub)stellar Companions Shape the Winds of Evolved Stars“
L. Decin, M. Montargès, A. M. S. Richards, C. A. Gottlieb, W. Homan, I. McDonald, I. El Mellah, T. Danilovich, S. H. J. Wallström, A. Zijlstra, A. Baudry, J. Bolte, E. Cannon, E. De Beck, F. De Ceuster, A. de Koter, J. De Ridder, S. Etoka, D. Gobrecht, M. Gray, F. Herpin, M. Jeste, E. Lagadec, P. Kervella, T. Khouri, K. Menten, T. J. Millar, H. S. P. Müller, J. M. C. Plane, R. Sahai, H. Sana, M. Van de Sande, L. B. F. M. Waters, K. T. Wong, J. Yates
