Astro-Bild der Woche: Das Lichtecho um V838 Monocerotis

Das Lichtecho um den veränderlichen Stern V838 Monocerotis im September 2006. (NASA, ESA and H. Bond (STScI))
Das Lichtecho um den veränderlichen Stern V838 Monocerotis im September 2006. (NASA, ESA and H. Bond (STScI))

Das Astro-Bild der Woche ist ein so genanntes Lichtecho um einen veränderlichen Stern, genauer gesagt das Lichtecho um den Stern V838 Monocerotis. Um die physikalischen Vorgänge zu erklären, muss man allerdings etwas weiter ausholen, weil dafür ein paar wenige (aber wichtige) Informationen als bekannt vorausgesetzt werden sollten.

V838 Monocerotis liegt ungefähr 20.000 (± 2.400) Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Einhorn (Monoceros). Es handelte sich um einen unauffälligen Stern, bis er Anfang 2002 ungewöhnliche Veränderungen zeigte. Seine Helligkeit stieg dramatisch an und erreichte als Maximalwert nahezu die 600.000-fache Helligkeit der Sonne. Die Ursache für den Helligkeitsanstieg war ein Ausbruch, infolgedessen sich der Stern aufblähte. Möglicherweise war es ein Helium-Flash – das ist ein thermonukleares Ereignis, bei dem im Kern eines sterbenden Sterns plötzlich der Heliumfusionsprozess einsetzt. Die dabei freigesetzte Strahlung traf in Form von Licht verschiedener Wellenlängen auf eine Molekülwolke, die den Stern, sowie eine geringe Anzahl anderer Sterne in der näheren Umgebung umgibt.

Das Prinzip des hier beobachteten Lichtechos funktioniert analog zu einem akustischen Echo. Bei einem akustischen Echo (beispielsweise einem Jodler in den Alpen) werden die Schallwellen von den Bergwänden reflektiert, sie haben also eine etwas längere Strecke zurückgelegt, bevor sie beim Hörer eintreffen. Bei dem Lichtecho stellen die Lichtwellen das optische Analogon zu den Schallwellen dar und die Molekülwolke spielt die Rolle der Bergwände. Das Licht trifft auf die Teilchen innerhalb der Wolke und wird zunächst gestreut und reflektiert, bevor es sich von dort aus auf den direkten Weg zur Erde macht.

Dieses Licht hat im Vergleich zu dem Licht, das der Stern sofort in Richtung Erde emittierte, eine längere Strecke zurückgelegt. Im Laufe der Zeit konnte man daher die Ausbreitung des Lichtechos durch die Molekülwolke verfolgen. Als besonders effektiv für diesen Zweck hat sich das Hubble-Teleskop herausgestellt (siehe die Bilderserie und das Video unten), mit dessen Hilfe man viele wertvolle Informationen über die Entwicklung des Sterns gewinnen konnte.

Ausbreitung des Lichtechos zwischen Mai 2002 (oben links) und Februar 2004 (unten) (NASA, ESA, HST, STScI)
Ausbreitung des Lichtechos zwischen Mai 2002 (oben links) und Februar 2004 (unten) (NASA, ESA, HST, STScI)

Die Anwesenheit der Molekülwolke in der Umgebung des Sterns spricht für ein relativ junges Alter, da sie andernfalls schon von seiner harten ultravioletten Strahlung fortgeblasen (respektive aufgespalten) worden wäre. Schätzungen zufolge ist er nicht älter als etwa 25 Millionen Jahre. Aufgrund der ungewöhnlichen Eigenschaften dieses Ausbruchs sind aber weitere Forschungen notwendig, um mit Sicherheit sagen zu können, was genau dort vor sich ging. Es ist einer der vielen astronomischen Kriminalfälle, bei denen es mehrere Theorien über den Tathergang gibt. Neben einem Helium-Flash wird beispielsweise auch die Verschmelzung des Sterns mit einem sehr jungen Begleitstern von geringer Masse (etwa 0,3 Sonnenmassen) diskutiert. Vielleicht kann die Zeugenaussage des Lichtechos wortwörtlich etwas Licht ins Dunkel bringen und bei der endgültigen Aufklärung des Falles helfen.

Eine größere Version der Aufnahme gibt es hier:
http://www.spacetelescope.org/static/archives/images/large/heic0617c.jpg

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Video-Link: https://youtu.be/EhwGkFM5_jo

Die zeitliche Entwicklung des Lichtechos um den Stern V838 Monocerotis. (ESA / Hubble)

Anmerkung der Redaktion
Die anderen drei Vorschläge für das Astro-Bild der Woche waren:
Bild 2: Der Supernova-Überrest RCW 103
Bild 3: Rosettas Blick auf den Mars und die Milchstraße
Bild 4: “Kometen-Galaxie” wird von Galaxienhaufen auseinandergerissen

(THK)

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