Astronomen beobachten Vierfachsternsystem bei der Entstehung

Das Bild zeigt ein junges Vierfachsternsystem in Radiowellenlängen. Astronomen haben vier einzelne Kondensationskerne in einer Gaswolke (weiß) entdeckt, die von Staub (blau) umgeben sind. Die Kondensationskerne sind mit schwarzen und roten Punkten markiert. Einer von ihnen (roter Punkt) hat sich bereits in einen Protostern entwickelt. (Nature; Pineda)
Das Bild zeigt ein junges Vierfachsternsystem in Radiowellenlängen. Astronomen haben vier einzelne Kondensationskerne in einer Gaswolke (weiß) entdeckt, die von Staub (blau) umgeben sind. Die Kondensationskerne sind mit schwarzen und roten Punkten markiert. Einer von ihnen (roter Punkt) hat sich bereits in einen Protostern entwickelt. (Nature; Pineda)

Mehr als die Hälfte aller Sterne befindet sich in Mehrfachsystemen: Doppelsternsysteme oder sogar Dreifach- oder Vierfachsysteme, deren Mitglieder einander umkreisen. Niemand weiß genau, wie oder warum sie entstehen, aber die Auswirkungen können entscheidend sein, beispielsweise bei der Beeinflussung der Eigenschaften ihrer Planeten. Unsere Sonne ist ungewöhnlich, weil sie keinen Begleitstern besitzt. Das deutet möglicherweise darauf hin, dass ihre Planetenkonfiguration genau so selten ist.

Es gibt zwei Haupttheorien darüber, wie Mehrfachsternsysteme entstehen: Fragmentation in den frühen Entwicklungsstadien oder das spätere gravitative Einfangen eines nahen Sterns. Computersimulationen der Sternentstehungsprozesse zeigen, dass beide Theorien begründbare Möglichkeiten sind. Deswegen versuchen Astronomen Beobachtungen zu machen, um die Modelle und die Schlussfolgerungen zu verfeinern.

Alyssa Goodman vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und ihre Kollegen berichten diese Woche im Journal Nature über die Entdeckung einer nahen stellaren Kinderstube, in der sich ein Vierfachsystem bildet. Die Region liegt in einer sternbildenden Molekülwolke in Richtung des Sternbildes Perseus und ist etwa 825 Lichtjahre entfernt. Forscher wissen seit Jahrzehnten von einem Protostern in diesem Gebiet – das ist ein dichter Materiekern, der sich in einen kleinen Stern mit ungefähr einem Zehntel der Sonnenmasse entwickelt.

Mit Radiowellenbeobachtungen des dichten molekularen Gases – insbesondere Ammoniak – entdeckte das Team, dass um diesen Protostern mehrere filamentartige Gasstrukturen existieren, in denen sie drei weitere Kondensationen registrierten. Die anderen drei Sternembryos sind zwischen zwei und drei Mal massereicher als der Hauptprotostern und Modelle sprechen dafür, dass sie bald zu Sternen werden – in etwa 40.000 Jahren. Die längste Ausdehnung des Komplexes beträgt nur ungefähr 10.000 Astronomische Einheiten (eine Astronomische Einheit entspricht der durchschnittlichen Entfernung zwischen Sonne und Erde). Diese Objekte sind sich also nah genug, damit die Gravitation den Haupteinfluss in ihrer Entwicklung spielen kann. Geschwindigkeitsmessungen bestätigen, dass die Objekte physikalisch in Zusammenhang stehen.

Es ist möglich, sogar wahrscheinlich, dass die Orbitalbewegungen der Sterne während ihrer Entwicklung das Fortkatapultieren von einem oder zwei Mitgliedern aus dem System zur Folge haben werden. Aber jetzt im Moment scheint es so, dass zumindest ein Paar für längere Zeit überleben wird. Andere Sternsysteme müssen erforscht werden, um zu sehen, wie verbreitet diese jungen Mehrfachsysteme wirklich sind, aber die neuen Ergebnisse unterstützen Modelle, in denen sich Mehrfachsysteme sehr früh in ihrer Geburtsstätte bilden.

Abhandlung: “The Formation of a Quadruple Star System with Wide Separation” von Jaime E. Pineda, Stella S. R. Offner, Richard J. Parker, Hector G. Arce, Alyssa A. Goodman, Paola Caselli, Gary A. Fuller, Tyler L. Bourke und Stuartt A. Corder – Nature, 518, 213, 2015

Quelle: https://www.cfa.harvard.edu/news/su201508

(THK)

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