ALMA registriert starke Eruptionen auf einem roten Zwergstern

Künstlerische Darstellung des roten Zwergsterns TVLM 513-46546. ALMA-Beobachtungen deuten darauf hin, dass er ein unglaublich starkes Magnetfeld besitzt, hier gekennzeichnet durch die blauen Linien. (NRAO / AUI / NSF; Dana Berry / SkyWorks)
Künstlerische Darstellung des roten Zwergsterns TVLM 513-46546. ALMA-Beobachtungen deuten darauf hin, dass er ein unglaublich starkes Magnetfeld besitzt, hier gekennzeichnet durch die blauen Linien. (NRAO / AUI / NSF; Dana Berry / SkyWorks)

Unsere Sonne ist ein relativ ruhiger Stern, der nur gelegentlich Flares oder Ausbrüche energiereicher Teilchen zeigt, die Satelliten oder Stromnetze bedrohen. Man mag annehmen, dass kleinere, kühlere Sterne noch ruhiger sind. Astronomen haben jetzt jedoch einen winzigen Stern mit einem ungeheuren Temperament identifiziert. Er zeigt Anzeichen für viel stärkere Flares als alles, was unsere Sonne produziert. Falls sich ähnliche Sterne als ebenso stürmisch erweisen, dann wären potenziell habitable Planeten, die sie umkreisen, wahrscheinlich viel weniger bewohnbar als bislang angenommen.

“Wenn wir in einer Umlaufbahn um einen Stern wie diesem leben würden, hätten wir keine Satellitenkommunikation. Tatsächlich könnte es für Leben extrem schwer sein, sich in einer so stürmischen Umgebung überhaupt zu entwickeln”, sagte der Hauptautor Peter Williams vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Das Forschungsteam visierte einen gut bekannten roten Zwergstern an, der rund 35 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Bootes (Bärenhüter) liegt. Das Objekt ist so klein und kühl, dass es auf der Grenze zwischen Sternen (die Wasserstoff verschmelzen) und Braunen Zwergen (die das nicht tun) liegt. Eine Sache, die diesen kleinen Stern bemerkenswert macht, ist seine schnelle Rotationsperiode: Er rotiert in zwei Stunden einmal um sich selbst. Zum Vergleich: Unsere Sonne benötigt fast einen Monat, um einmal um ihre Achse zu rotieren.

Frühere Daten des Karl G. Jansky Very Large Array in Socorro (New Mexico) ergaben, dass dieser Stern ein Magnetfeld besitzt, welches mehrere hundert Mal stärker ist als das unserer Sonne. Das ließ Astronomen rätseln, weil die physikalischen Prozesse, die das solare Magnetfeld erzeugen, in einem so kleinen Stern nicht am Werk sein sollten. “Dieser Stern unterscheidet sich sehr von unserer Sonne, was das Magnetfeld angeht”, sagte der Co-Autor Edo Berger, ein Astronom vom CfA.

Die Wissenschaftler untersuchten den Stern mit dem neuen Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und registrierten Emissionen bei einer Frequenz von 95 Gigahertz. Dies ist das erste Mal, dass flareähnliche Emissionen bei derart hohen Frequenzen auf einem roten Zwergstern registriert wurden. Unsere Sonne erzeugt ähnliche Emissionen bei Sonnenausbrüchen, allerdings nur zeitweise. Die Emissionen dieses Sterns sind 10.000 Mal heller als das, was unsere Sonne produziert, obwohl er weniger als ein Zehntel der Sonnenmasse besitzt. Die Tatsache, dass ALMA diese Emissionen bei einer kurzen, vierstündigen Beobachtung registrierte, lässt darauf schließen, dass der rote Zwergstern ständig aktiv ist.

Das hat bedeutende Auswirkungen auf die Suche nach bewohnbaren Planeten außerhalb des Sonnensystems. Rote Zwergsterne sind der häufigste Sterntyp in unserer Galaxie, was sie zu vielversprechenden Zielen für die Suche nach Planeten macht. Aber weil rote Zwergsterne so kühl sind, müsste ein Planet sie in geringer Entfernung umkreisen, um warm genug zu sein, damit flüssiges Wasser existieren kann. Diese Nähe hätte zur Folge, dass der Planet zu einem idealen Ziel für die Strahlung des Sterns wird, welche seine Atmosphäre wegreißen oder jegliche komplexen Moleküle auf seiner Oberfläche vernichten könnte.

“Es ist so, als würde man in der Tornado Alley in den USA leben. Der Ort sorgt für eine höhere Gefahr schwerer Stürme”, erklärte Williams. “Ein Planet in der habitablen Zone eines solchen Sterns würde von Stürmen heimgesucht werden, die viel stärker sind als jene, die die Sonne hervorbringt.”

Astronomen werden in Zukunft ähnliche Sterne untersuchen, um festzustellen, ob dieser Stern eine Ausnahme darstellt, oder ob er ein Beispiel für eine ganze Klasse von stürmischen Sternen ist. Die Ergebnisse wurden zur Veröffentlichung beim Astrophysical Journal angenommen und sind online verfügbar.

Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) mit Hauptsitz in Cambridge (Massachusetts) ist ein Gemeinschaftsprojekt des Smithsonian Astrophysical Observatory und des Harvard College Observatory. Wissenschaftler aus sechs Forschungsabteilungen untersuchen hier den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.

Quelle: https://www.cfa.harvard.edu/news/2015-26

(THK)

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