Wie der größte bekannte Stern sich selbst zerreißt

Das neue VST-Bild des Sternhaufens Westerlund 1. Die Sterne in dem Sternhaufen erscheinen rot aufgrund von Staub, der ihr blaues Licht blockiert. Die blauen Sterne sind Vordergrundobjekte und gehören nicht zu dem Sternhaufen. Der Stern W26 befindet sich oben links in dem Sternhaufen und ist von einem grünen Leuchten umgeben. (ESO / VPHAS+ Survey / N. Wright)
Das neue VST-Bild des Sternhaufens Westerlund 1. Die Sterne in dem Sternhaufen erscheinen rot aufgrund von Staub, der ihr blaues Licht blockiert. Die blauen Sterne sind Vordergrundobjekte und gehören nicht zu dem Sternhaufen. Der Stern W26 befindet sich oben links in dem Sternhaufen und ist von einem grünen Leuchten umgeben. (ESO / VPHAS+ Survey / N. Wright)

Ein internationales Astronomenteam hat eine Phase der letzten Atemzüge des größten bekannten Sterns im Universum beobachtet – er stößt dabei seine äußeren Schichten ab. Die Entdeckung von Wissenschaftlern aus Großbritannien, Chile, Deutschland und den USA ist ein wichtiger Schritt für das Verständnis, wie massereiche Sterne angereicherte Materie zurück in das interstellare Medium (den Raum zwischen den Sternen) abgeben, was für die Bildung von Planetensystemen notwendig ist. Die Forscher veröffentlichen ihre Ergebnisse im Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society der Oxford University Press.

Sterne mit Massen vom Zigfachen der Sonnenmasse leben sehr kurze und dramatische Leben, verglichen mit ihren weniger massereichen Verwandten. Einige der massereichsten Sterne haben Lebenszeiten von nur wenigen Millionen Jahren, bevor sie ihren Brennstoff aufbrauchen und als Supernovae explodieren. Am Ende ihres Lebens werden diese Sterne hochgradig instabil und stoßen eine beträchtliche Menge Materie aus ihren äußeren Hüllen ab. Diese Materie wurde durch Kernreaktionen tief im Inneren des Sterns angereichert und umfasst viele jener Elemente, die für die Bildung von Gesteinsplaneten wie unserer Erde erforderlich sind (beispielsweise Silizium und Magnesium) und auch die Basis für Leben darstellen. Wie diese Materie abgestoßen wird und wie dies die Entwicklung des Sterns beeinflusst, ist jedoch noch ein Rätsel.

Mit dem Very Large Telescope Survey Telescope (VST) am Paranal-Observatorium der Europäischen Südsternwarte in Chile hat ein internationales Astronomenteam unsere Galaxie beobachtet und dabei einen speziellen Filter verwendet, um Nebel aus ionisiertem Wasserstoff zu registrieren. Der VST Photometric H-Alpha Survey (VPHAS) hat unsere Galaxie nach abgestoßener Materie von alten Sternen durchsucht und als das Team den Supersternhaufen Westerlund 1 beobachtete, machte es eine bemerkenswerte Entdeckung.

Westerlund 1 ist der massereichste Sternhaufen in unserer Galaxie und Heimat für viele hunderttausend Sterne. Er ist das nächstgelegene Analogon für einige der wirklich massereichen Sternhaufen, die man in entfernten Galaxien sieht. Der Sternhaufen liegt etwa 16.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im südlichen Sternbild Ara (Altar), aber unser Blick auf den Sternhaufen wird durch Gas und Staub erschwert, was ihn in sichtbarem Licht vergleichsweise schwach erscheinen lässt.

Als die Astronomen die Bilder von Westerlund 1 studierten, entdeckten sie etwas wahrhaft Einzigartiges. Um einen der Sterne – W26 – sahen sie eine riesige Wolke aus leuchtendem Wasserstoffgas, die auf diesem neuen Bild in grün dargestellt ist. Solche leuchtenden Wolken sind ionisiert, was bedeutet, dass den Atomen des Wasserstoffgases ihre Elektronen entrissen wurden.

Wolken dieses Typs werden selten um massereiche Sterne gefunden und sogar noch seltener um Rote Überriesen wie W26 – dies ist der erste ionisierte Nebel, der jemals um einen solchen Stern entdeckt wurde. W26 selbst wäre zu kühl, um das Gas leuchten zu lassen. Die Astronomen spekulieren, dass die Quelle der ionisierenden Strahlung entweder heiße, blaue Sterne anderswo in dem Sternhaufen sind, oder dass möglicherweise ein schwacher, aber deutlich heißerer Begleitstern von W26 dafür verantwortlich ist. Die Tatsache, dass dieser Nebel ionisiert ist, wird es in Zukunft bedeutend leichter machen, ihn zu untersuchen.

Bei der detaillierteren Untersuchung des Sterns W26 erkannten die Forscher, dass er wahrscheinlich der größte bislang entdeckte Stern ist: Sein Radius ist 1.500 Mal größer als der Sonnenradius und er gehört auch zu den leuchtstärksten bekannten Roten Überriesen. Man nimmt an, dass so große und helle massereiche Sterne weit entwickelt sind, was dafür spricht, dass W26 seinem Lebensende entgegensieht und schließlich als Supernova explodieren wird.

Der um W26 beobachtete Nebel ist dem Nebel um SN 1987A sehr ähnlich, dem Überrest eines Sterns, der 1987 als Supernova explodierte. SN 1987A war die der Erde nächstgelegene Supernova seit 1604 und als solche gab sie Astronomen die Gelegenheit, die Eigenschaften dieser Explosionen besser zu untersuchen. Die Erforschung von Objekten wie dem neuen Nebel um W26 wird Astronomen helfen, die Massenverlustprozesse dieser massereichen Sterne zu verstehen, welche letztendlich zu ihrem explosiven Tod führen.

Quelle: http://www.ras.org.uk/news-and-press/224-news-2013/2347-how-the-largest-star-known-is-tearing-itself-apart

(THK)

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