Sich windende Jets in jungen Sternen

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Astronomen haben während des vergangenen Jahrzehnts erkennen müssen, daß die meisten neu entstandenen Sterne von Scheiben aus Gas und Staub umgeben sind. Dieses Material, das dem jungen Stern hilft zu wachsen, könnte sich auch zu Planeten um den Stern herum entwickeln. Niemand weiß bis heute wirklich, wie oder wann sich diese Scheiben bilden, aber die Gravitation beginnt diese aufzubauen, schon einige Zeit bevor der Stern selbst anfängt, nuklearen Brennstoff zu verbrennen.

Auch erkennen Astronomen jetzt, daß der Ablauf der Sternbildung, den man sich einmal nur als einfache gravitative Verdichtung vorstellte, sehr viel komplizierter ist. Zum Beispiel können Sterne, während sie wachsen, dramatische Materieverluste erleiden – enge Jets, die in entgegengesetzte Richtungen senkrecht zu diesen Scheiben auswärts strömen. Die Rolle der Scheibe bei der Entstehung von Sternen und Planetensystemen hat unübersehbare Bedeutung für all jene Forscher, die versuchen, die Bedingungen im Sonnensystem zur Zeit der Entstehung der Erde zu entschlüsseln.

Eine Gruppe aus sieben Astronomen, vier vom SAO und drei des Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics hat jetzt Hinweise gefunden, daß die Materie in diesen Jets nicht einfach nur ausgeworfen wird, sondern vielmehr auf Spiralbahnen nach außen strömt. Diese verdrillte Bewegung geht ein langjähriges Rätsel der Sternentstehung an. Neue Sterne wachsen durch Anlagerung von Materie, aber die Akkretion läuft nicht immer einfach nur durch Herabfallen der Materie ab. Denn die Materiescheibe, aus der sich ein Stern formt, rotiert, und sich drehende Materie besitzt Drehimpuls. Drehimpuls – die Neigung eines sich drehenden Objekts, immer weiter zu rotieren – hemmt das Gas beim Fall nach innen und so lange das Gas seinen Drehimpuls nicht abbauen kann, kann der Stern nicht ohne Schwierigkeiten wachsen.

Mittels des Submillimeter Array (SMA) beobachteten die Wissenschaftler einen jungen Stern, von dem bekannt ist, daß er einen bipolaren Jet aufweist und der etwa 1.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Perseus lokalisiert ist. Der im Zentrum der Jets gelegene junge Stern ist nur etwa 20.000 Jahre alt; seine Masse beträgt gegenwärtig nur sechs Prozent der Sonnenmasse, aber er könnte durch Akkretion zu einem Stern ähnlich der Sonne anwachsen. Die Astronomen fanden eindeutige Belege für Rotation in dem bipolaren Jet. Während das Gas mit Geschwindigkeiten von über 300.000 km/h vom Stern weggeblasen wird, wirbelt es mit Geschwindigkeiten von mehr als 4.800 km/h im Jet umher. Es ist diese Spiralbewegung in den Jets, die Drehmoment von der Akkretionsscheibe abführen kann und dabei dem Stern hilft, weiter zu wachsen. Während Gas auf den Stern fällt, wird ein Teil davon anscheinend im Jet eingefangen, nach außen befördert und dabei Drehimpuls abgeführt. Die neuen Ergebnisse werden eine große Hilfe zur Lösung des Problems sein, wie neue Sterne das Drehmoment, das ihr Wachstum hemmt, abgeben können.

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