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VLT-INTERFEROMETER
Wie ein Stern erwachsen wird
von Stefan Deiters
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30. Januar 2008

Mit dem Interferometer des Very Large Telescopes der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile haben Astronomen nun den inneren Teil einer Gas- und Staubscheibe untersucht, die um einen sehr jungen Stern kreist. Durch ihre Beobachtungen konnten sie verfolgen, wie die gerade entstandene Sonne Material aus der Scheibe aufnimmt und so langsam zu einem richtigen Stern heranwächst. 

MWC 147

Künstlerische Darstellung der Staubscheibe um MWC 147.   Bild: ESO [Großansicht]

Das Objekt, das die Astronomen untersuchten, trägt den Namen MWC 147 und liegt in rund 2.600 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Einhorn. MWC 147 gehört zur Familie der sogenannten Herbig Ae/Be-Objekte und hat zur Zeit die etwa fünffache Masse unserer Sonne. MWC 147 wächst aber zur Zeit noch: Der junge Stern nimmt Material aus der ihn umgebenden Scheibe aus Gas- und Staub auf und vergrößert dadurch seinen Masse kontinuierlich. Bei Herbig Ae/Be-Sternen handelt es sich um Sterne, die noch nicht ausgewachsen sind und zudem einem bestimmten Spektraltyp angehören. Sie sind nach dem amerikanischen Astronomen George Herbig benannt, der sie erstmals vor etwas mehr als  40 Jahren klassifizierte.

MWC 147 ist weniger als eine halbe Millionen Jahre alt und damit ein wirkliches stellares Baby. Zum Vergleich: Unsere Sonne hat ein Alter von 4,6 Milliarden Jahren, Sterne im erwarteten Massenbereich von MWC 147 werden allerdings nur rund 35 Millionen Jahre alt. Für die Astronomen ist die Untersuchung der Vorgänge um einen so jungen Stern interessant, weil sie hoffen, durch die detaillierten Beobachtungen mehr über die Abläufe bei der Sternentstehung zu erfahren - und auch darüber, wie in der den Stern umgebenden Scheibe vielleicht einmal Planeten entstehen können.

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Die Astronomen Stefan Kraus vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie und seine Kollegen Thomas Preibisch und Keiichi Ohnaka haben MWC 147 nun mit den großen 8,2 Meter Teleskopeinheiten des Very Large Telescope der ESO in Chile untersucht und für ihre Beobachtungen zwei beziehungsweise drei der Teleskope zusammengeschaltet. Die Kombination des Lichts mehrerer Teleskope für eine Beobachtung wird als Interferometrie bezeichnet.

"Für unsere Beobachtungen von MWC 147 haben wir erstmals interferometrische Daten aus dem nahen und mittleren Infrarot-Bereich bei einem Hebrig Ae/Be-Stern kombiniert und konnten so die Größe der Scheibe des Objekts in einem großen Wellenlängenbereich vermessen", erläutert Kraus, der auch Hauptautor eines Fachartikels ist, der in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal erscheinen wird. "Unterschiedliche Wellenlängenbereiche messen unterschiedliche Temperaturen, so dass wir die Geometrie der Scheibe vermessen und die Temperaturentwicklung mit der Entfernung zum Stern verfolgen konnten."

Die Beobachtungen der Astronomen zeigten, dass die Temperatur mit zunehmender Entfernung vom Stern deutlich stärker abfällt als es die Modelle vorhersagen, was nach Ansicht der Forscher darauf hindeutet, dass der größte Teil des Lichts im nahen Infrarot aus unmittelbarer Nähe des Sterns (also aus einer Entfernung, die maximal dem ein- bis zweifachen Abstand der Erde von der Sonne entspricht) zu kommen scheint. Das bedeutet aber auch, dass es in dieser Region keinen Staub geben kann, da es dafür einfach zu heiß ist.

"Wir haben nummerische Simulationen durchgeführt, um die Beobachtungen zu verstehen", erläutert Kraus. "Wir glauben, dass wir nicht nur die äußere Staubscheibe beobachtet, sondern auch starke Emissionen von der heißen inneren Gasscheibe gesehen haben. Das bedeutet, dass die Scheibe nicht passiv ist, das heißt nicht nur einfach Licht von dem Stern wieder abstrahlt. Stattdessen sehen wir vermutlich Material welches aus den äußeren Bereichen der Scheibe zum gerade entstehenden Stern transportiert wird."

Nach dem Modell, das am besten mit den Daten übereinstimmt, verfügt MWC 147 über eine Scheibe, die bis in eine Entfernung von 100 Astronomischen Einheiten, also der 100-fachen Entfernung der Erde von der Sonne, reicht. Der Stern im Zentrum der Scheibe wächst nach diesem Modell jedes Jahr um den siebenmillionsten Teil der Masse unserer Sonne.

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