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Junger Stern ist schnell gealtert
03. März 2005. Etwas sonderbares passiert in einer nahe gelegenen Sternenwiege. Ein junger Stern strahlt ein gesundes Leuchten aus...aber im Röntgenbereich. Wie ein frühreifes Kind ist dieser Protostern viel zu jung für diese Art von Verhalten.


Aufnahme aus dem Gebiet R Corona Australis.Vergrößerung (Quelle: NASA)

Neue Sterne werden geboren, wenn eine Wolke aus Gas und Staub im interstellaren Raum unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenfällt. So dachte man sich das zumindest bis jetzt. Das sonderbare Verhalten des Protosterns deutet an, dass noch etwas anderes außer der Gravitation bei der Sternenentstehung eine Rolle spielt.

Wissenschaftler blickten durch den Staub um die frühesten und detailliertesten Bilder einer kollabierenden Gaswolke zu erhalten, sozusagen das erste Ultraschallbild von einem Baby.

Die Beobachtung wurden im wesentlichen mit dem Weltraumobservatorium XMM-Newton der ESA durchgeführt und deuten an, dass ein bisher unbekannter Prozess – wahrscheinlich im Zusammenhang mit Magnetfeldern – die Oberfläche des Kerns der Wolke stark erhitzt und so die Wolke dazu bringt ein Stern zu werden.

Die Beobachtung ist die erste eindeutige Identifizierung von Röntgenstrahlen von einem kühlen Klasse 0 Protostern, von dem nicht erwartet wurde das er in diesem Bereich und in dieser Entwicklungsphase strahlt. Röntgenstrahlen werden im All durch Prozesse gebildet, die viel Energie und Wärme abstrahlen. Die überraschende Entdeckung der Röntgenstrahlen von einem kalten Objekt bedeutet, dass Materie zehn mal schneller als aufgrund der Gravitation erwartet in Richtung des Wolkenzentrums fällt.

„Wir sehen eine Sternengeburt in einer sehr frühen Phase,“ sagt Dr. Kenji Hamaguchi am Goddard Space Flight Center der NASA und Autor der Studie, die in den Astrophysical Journal Letters erscheint. „Frühere Beobachtungen konnten die Form solcher Gaswolken erkennen lassen, aber niemals das innere sichtbar gemacht. Die Entdeckung von Röntgenstrahlung bedeutet, dass Gravitation nicht die einzige Kraft ist, die bei der Sternenentstehung mitwirkt.“

Hamaguchi’s Team entdeckte Röntgenstrahlen bei einem Klasse 0 Protostern in der 500 Lichtjahre von der Erde entfernten Sternenwiege R Corona Australis. Klasse 0 bezeichnet die jüngste Stufe eines protostellaren Objekts, in der der entstehende Körper etwa 10 000 bis 100 000 Jahre alt ist. Die Temperatur der Gaswolke beträgt Minus 240 Grad Celsius. Erst einige Millionen Jahre später beginnt die Kernfusion in der protostellaren Wolke und ein neuer Stern entsteht.

Das Astronomen-Team spekuliert, ob Magnetfelder im rotierenden Wolkenkern einfallende Materie auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt und dadurch hohe Temperaturen und Röntgenstrahlung verursacht. Diese Röntgenstrahlen durchdringen die staubige Wolke und können beobachtet werden.

„Das ist keine sanfter freier Fall des Gases,“ sagt Dr. Michael Corcoran, ein weiterer Autor der Studie. „Die Röntgenstrahlen zeigen, dass Kräfte die Masse stark beschleunigen und auf bis zu 50 Millionen Grad erhitzen. Die Strahlen bieten uns ein Fenster um die Prozesse im inneren der Wolke zu beobachten.“

Hamaguchi vergleicht die Produktion von Röntgenstrahlen in einem Klasse 0 Protostern mit dem was während einer Sonneneruption passiert. Die Sonnenoberfläche besitzt viele magnetische Schleifen die sich manchmal überschneiden und große Mengen Energie abgeben. Diese Energie kann elektrisch geladene Teilchen bis auf Geschwindigkeiten von 10 Millionen Stundenkilometern beschleunigen. Die Teilchen treffen auf die Oberfläche der Sonne und erzeugen Röntgenstrahlen. Ähnlich verdrehte Magnetfelder könnten für die Röntgenstrahlen verantwortlich sein, die nun beobachtet wurden.

Die Astronomen benutzten XMM-Newton wegen seiner starken Lichtsammelfähigkeit, notwendig für die Beobachtung einer staubigen Region in der nur wenige Röntgenstrahlen den Staub durchdringen. Mit der Auflösung von Chandra wurde die Röntgenquelle lokalisiert. Das Infrarotteleskop Subaru ermöglichte die Altersbestimmung des Protosterns.

“Das Alter basiert auf einer anerkannten Skala von Spektren (Charakteristica des Infrarotlichts) die ein Protostern während seiner Entwicklung durchläuft,“ sagt Doktorand Ko Nedachi, der die Subaru Beobachtung durchführte.

Quelle: NASA zur Startseite...
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