Bildveröffentlichung / Hubble: Lichtechos um den Cepheiden-Veränderlichen RS Puppis

Das Hubble Space Telescope der NASA / ESA hat den veränderlichen Stern RS Puppis über einen Zeitraum von fünf Wochen beobachtet und gezeigt, dass der Stern heller und schwächer wird, während er pulsiert. Diese Pulsationen haben ein erstaunliches Phänomen erschaffen, das als Lichtecho bezeichnet wird: Licht scheint in der diffusen Umgebung des Sterns hin- und herreflektiert zu werden.

Die meiste Zeit seines Lebens ist ein Stern recht stabil und verbraucht den Brennstoff in seinem Kern langsam, um hell zu leuchten. Wenn jedoch erst einmal der Großteil des Wasserstoffs, der Sternen als Brennstoff dient, verbraucht wurde, entwickeln sich manche Sterne in ganz andere Bestien – in pulsierende Sterne. Sie werden instabil, expandieren und schrumpfen innerhalb von Tagen oder Wochen und werden dabei heller und schwächer.

Ein neues und spektakuläres Hubble-Bild zeigt RS Puppis, der einem Typ veränderlicher Sterne angehört, welche als Cepheiden bekannt sind. RS Puppis ist mehr als zehnmal massereicher als unsere Sonne und über 15.000 Mal heller. Er liegt rund 6.500 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Puppis (Achterdeck des Schiffs). Was variable Sterne betrifft, haben Cepheiden vergleichsweise lange Perioden. RS Puppis verändert seine Helligkeit etwa alle 40 Tage fast um den Faktor Fünf.

RS Puppis ist ungewöhnlich, weil er von einem Nebel umgeben ist – einer dichten, dunklen Wolke aus Gas und Staub. Hubble beobachtete diesen Stern und dessen diffuse Umgebung im Jahr 2010 über eine Zeitperiode von fünf Wochen und machte dabei Schnappschüsse der verschiedenen Stadien seines Zyklus. Dadurch waren Wissenschaftler in der Lage, ein Zeitraffer-Video dieses Objekts zu erstellen (siehe unten).

Die in diesen Hubble-Beobachtungen gezeigte scheinbare Bewegung ist ein Beispiel für ein Phänomen namens Lichtecho. Die staubige Umgebung von RS Puppis erlaubt, dass dieser Effekt mit erstaunlicher Deutlichkeit hervorgehoben wird. Wenn der Stern expandiert und heller wird, sehen wir einen Teil des Lichts, nachdem es von wesentlich weiter entfernten Gas- und Staubhüllen reflektiert wurde, die den Stern umgeben. Dadurch wird die Illusion erschaffen, dass sich das Gas nach außen bewegt. Das reflektierte Licht muss eine längere Strecke zurücklegen und es erreicht die Erde nach dem Licht, das direkt von dem Stern in das Teleskop gelangte. Dieser Effekt kann den Anschein erwecken, dass sich das Licht mit Geschwindigkeiten ausbreitet, die größer als die Lichtgeschwindigkeit sind, aber das ist nur eine Illusion. Es ist analog zu Schall, der von umgebenden Objekten abprallt und den Hörer ein Echo wahrnehmen lässt.

Zeitraffer-Video der Lichtechos um den veränderlichen Stern RS Puppis. (NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI / AURA) – ESA / Hubble Collaboration, and H. Bond (STScI and Pennsylvania State University))

Während dieser Effekt selbst sicherlich verblüffend ist, gibt es einen anderen wissenschaftlichen Grund, um Cepheiden wie RS Puppis zu beobachten. Man weiß, dass die Periode ihrer Pulsationen direkt mit ihrer Helligkeit in Zusammenhang steht – eine Eigenschaft, die es Astronomen erlaubt, sie als kosmische Entfernungsmesser zu benutzen. Vor ein paar Jahren verwendeten Astronomen das Lichtecho um RS Puppis, um dessen Entfernung zu uns zu messen, wobei sie die bislang präziseste Entfernungsmessung eines Cepheiden erhielten. Die Untersuchung von Sternen wie RS Puppis hilft uns, die schiere Größe des Universums zu messen und zu verstehen.

Quelle: http://www.spacetelescope.org/news/heic1323/

(THK)