Entstehung massereicher Sterne

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Modell eines massereichen jungen Sterns, der sich gebildet wird, wenn Gas auf den Protostern strömt sowie eine Scheibe, die ihn umgibt. Die Pfeile deuten Richtung und Geschwindigkeit der Strömung an, die weißen Linien sind Dichtekontourlinien. Eric Keto und Qizhou Zhang

 

Massereiche Sterne – solche mit mehr als etwa dem 8-fachen der Sonnenmasse – sind möglicherweise die wichtigsten Akteure im Universum. Viel heißer und weit leuchtkräftiger als die Sonne, existieren sie nur ein paar Hunderte von Millionen Jahren, bevor sie in Supernovae explodieren, aber während ihres Daseins erzeugen ihre nuklearen Brennöfen eine große Zahl an chemischen Elementen (das Universum entstand überwiegend mit Wasserstoff und Helium). In dieser Zeit heizen sie ihre galaktische Nachbarschaft auf, bestimmen die Eigenschaften ihrer Umgebung sowie deren Gas und Staub. Bei ihren spektakulären Abgängen bereichern sie das Universum mit diesen (und anderen in der Katastrophe erzeugten) Elementen, zerstören ihre Nachbarschaft und hinterlassen Neutronensterne oder manchmal Schwarze Löcher.

Massereiche Sterne sind viel seltener als Sterne von Sonnengröße, bilden von allen Sternen nur ein paar Zehntel eines Prozents und die Astronomen fragen sich warum. Es ist nicht klar, ob die üblichen Vorstellungen zur Sternbildung auf massereiche Sterne anzuwenden sind. Wachsen sie zum Beispiel wie kleinere Sterne durch herabströmendes Material aus einer großen Hülle heran, und sind sie gleichzeitig auch von einer sich drehenden Materiescheibe umgeben? Jedoch altern massereiche Sterne sehr schnell, in weniger als ein paar Hunderttausend Jahren im Gegensatz zu Millionen von Jahren bei Sternen wie unsere Sonne und im Ergebnis gibt es nicht viele junge massereiche Sterne zu jeder beliebigen Zeit um uns herum, um die Prozesse zu untersuchen, die mit ihrer Entstehung in Verbindung stehen.

Eric Keto und Qizhou Zhang vom SAO folgern in einem neuen Beitrag, erschienen im Juli 2010 in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, daß sich massereiche Sterne zumindest betreffs ihrer Hüllen und Scheiben wie kleinere Sterne bilden. Beobachtungen des molekularen Gases bei einem jungen, massereichen Stern in Verbindung mit Computermodellen der Sternentstehung, die maßstabsgetreu vergrößert wurden, um für diesen massereicheren Fall einsetzbar zu sein, ergeben nach den beiden Astronomen eine sehr gute Übereinstimmung, zumindest bei Sternen von bis zu zehn Sonnenmassen (massereichere Sterne könnten dennoch Unterschiede aufweisen). Die Ergebnisse lassen nicht nur vermuten, daß die Theoretiker auf dem richtigen Weg sind, sie bedeuten, daß zukünftige Beobachtungen von massereichen jungen Sternen mit neuen Instrumenten erwarten lassen können, die Signaturen dieser Scheiben in ihren Daten zu sehen.

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