Akkretion rund um einen jungen Stern

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Von einem Künstler zusammengestelltes Bild mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium. Mit Chandra und anderen Teleskopen haben Astronomen das Aufheizen durch Schockwellen und koronales Aufheizen in der Atmosphäre eines jungen Sterns untersucht. NASA und CXC

 

Der Stern TW Hydrae befindet sich rund 150 Lichtjahre von der Erde entfernt in Richtung des Sternbilds Hydra, der Wasserschlange. Dieser Stern ist mit etwa 10 Millionen Jahren recht jung und hat die Anfangsphase seiner Entwicklung verlassen, ist aber bislang nicht ausgereift. Astronomen versuchen die am Werk befindlichen Vorgänge bei Sternen in diesem Entwicklungsstadium zu verstehen, weil zum Beispiel während dieser Zeit sich aus um diese Sterne gelegene Scheiben Planeten entwickeln könnten. Die Eigenschaften der Korona, die sehr heiße (über eine Million Grad Celsius), ausgedehnte gasförmige äußere Atmosphäre des Sterns, gehören zu solch einer Fragestellung. TW Hydrae liefert aus zwei Gründen ein nützliches Beispiel: er ist relativ nah gelegen und daher hell, und mit seinen nahezu direkt auf die Erde gerichteten Polen rotiert er so, daß es Wissenschaftlern möglich ist, die Polarregion des Sterns nahezu in direkter Ansicht (Face-on) zu beobachten.

Wie andere junge Sterne seiner Größe und Alters gibt TW Hydrae starke Röntgenstrahlung ab und zeigt kräftige Linien ionisierten Wasserstoffs. Dies hält man für das Ergebnis von Schockwellen, erzeugt, wenn Material auf die Sternoberfläche stürzt, und von magnetisch aufgeheiztem Gas in der Korona. Die SAO-Astronomen Andrea Dupree, Nancy Brickhouse, Steve Cranmer, Juan Luna und Evan Schneider und sechs weitere Kollegen beobachteten TW Hydrae mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium und gewannen mit einigen weiteren Teleskopen ergänzende und parallel ablaufende Messungen. Sie überwachten den Stern ununterbrochen für etwa siebzehn Tage und in diesem Zeitraum erfassten sie periodisch wiederkehrende als auch flackernde Ereignisse auf dem Stern.

Die Wissenschaftler waren in der Lage, einen Akkretionsflare spektroskopisch zu verfolgen; dies liefert eine direkte Information darüber, wie sich der Energiezustand des Gases während dieser Ereignisse entwickelt. Die Gruppe konnte mit Erfolg die Strahlungsentwicklung in folgendem Ablauf nachstellen: eine Schockwelle entwickelt sich aus akkretierendem Material, strömt dann hinab in eine turbulente Region hinein und heizt die Photosphäre des Sterns auf. Dies führt letztlich zur koronalen Aufheizung und der Entwicklung von Sternwinden.

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