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CHANDRA
Massereiche Sterne sonnenähnlicher als gedacht
von Stefan Deiters
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20. Oktober 2000

Durch Beobachtungen des Sterns Zeta Orionis mit dem NASA-Röntgenteleskop Chandra haben Astronomen Hinweise dafür gefunden, dass massereiche Sterne unserer Sonne deutlich ähnlicher sind, als bislang angenommen. So könnte es die von unserem Zentralgestirn bekannten magnetischen Loops auch auf der Oberfläche von solchen Riesensternen geben - ein Ergebnis, das manche als gesichert geltende Theorie in Frage stellt. 

Zeta Orionis
CCD-Bild und Spektrum von Zeta Orionis. Der Stern ist, wie das Chandra-Bild zeigt, eigentlich ein Doppelsternsystem. Foto: NASA/CXC/W. Waldron, J. Cassinelli

"Dieses Ergebnis ist schon recht überraschend", urteilt Wayne Waldron, einer der Autoren des Artikels, der in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters über die Forschungen erscheinen soll. "Dass diese Sterne sonnenähnlich sein können, widerspricht eindeutig der allgemein anerkannten Theorie."

Die Wissenschaftler hatten die unerwarteten Ergebnisse durch Beobachtungen von Zeta Orionis gemacht. Mit einer CCD-Röntgenkamera und einem Spektrometer an Bord des NASA-Röntgenteleskops Chandra konnten sie nachweisen, dass das Röntgenstrahlen aussendende Gas rund tausend Mal dichter sein muss, als gängige Theorien voraussagen. Die Dichte des Gases entspricht in etwa der Gasdichte gerade über der Sonnenoberfläche.

Zeta Orionis gehört zur Klasse der sogenannten O-Stern. Dabei handelt es sich um recht massereiche und leuchtkräftige Sonnen, die mit ihrem nuklearen Brennstoff deutlich verschwenderischer umgehen als unser Zentralgestirn und daher - trotz ihrer größeren Masse - eine deutlich kürzere Lebensdauer als unsere Sonne haben. Zeta Orionis ist sogar ein O-Überriese, dürfte rund 30 Mal größer und massereicher als unsere Sonne sein und strahlt rund 100.000 Mal mehr Energie ab. Der Stern ist mit bloßem Auge als östlicher Gürtelstern des Orion zu sehen. 

Bisher hatten sich die Astronomen die Röntgenstrahlung von O-Sternen durch hochenergetische Schocks im stellaren Wind dieser Sterne erklärt. Die neuen Chandra-Beobachtungen sprechen jedoch für ein deutlich dichteres Röntgenstrahlen-erzeugendes Gas als es die Schock-Theorie erlaubt. Diese verlangt zudem, dass man eine Expansion des Gases beobachten kann. Im Chandra-Spektrum fand sich dafür jedoch kein Hinweis.

Die Forscher glauben nun, dass sich ihre Beobachtung am besten durch eine Struktur erklären lässt, die den magnetischen koronalen Loops auf unserer Sonne ähnelt. Das Problem ist dabei nur, dass sich nach Ansicht der Astronomen, der innere Aufbau von O-Sternen deutlich von dem der Sonne unterscheidet: So verfügen O-Sterne beispielsweise nicht über äußere Konvektionszonen, also über Bereiche in denen die Energie durch großräumige Ströme flüssigen Materials von wärmere in kältere Regionen transportiert wird. Und ohne diese äußeren Konvektionszonen wird es schwer, so hochenergetisches Plasma zu erzeugen, das dann durch Magnetfelder gebündelt werden kann. Für die Theoretiker gibt es also einiges zu tun.

Links im WWW
Chandra Xray Observatory Center
Chandra X-ray Observatory
, NASA-Seite zu Chandra
siehe auch
Sonne: Das Geheimnis der koronalen Loops - 27. September 2000
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