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HERSCHEL
Neues von einem wundersamen Stern
Redaktion / Pressemitteilung der Universität Wien 
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26. Juli 2011

Der Stern Omikron Ceti, genannt Mira, die Wundersame, ist in doppelter Hinsicht außergewöhnlich: Er verändert nicht nur seine Helligkeit in regelmäßigen Abständen, sondern besitzt auch einen kometenähnlichen Schweif. Beobachtungen mit dem europäischen Infrarot-Weltraumteleskop Herschel brachten nun neue Erkenntnisse zu Strukturen in der Umgebung des alten Sterns.

Mira

Bogenförmige Strukturen in Miras Umgebung, aufgenommen mit dem Satelliten Herschel. Bild: ESA

Seit rund 20 Jahren steht die Erforschung Roter Riesen im Fokus der Arbeit von Astronomen der Universität Wien. Diese Endstadien sonnenähnlicher Sterne weisen eine überdurchschnittliche Größe und Leuchtkraft auf, die beim bis zu 1.000-fachen unserer Sonne liegt. Der Rote Riese Omikron Ceti im Sternbild Walfisch ist einer der bekanntesten und meistbeobachteten Sterne an unserem Nachthimmel.

Die Bekanntheit beruht auf seinem vermeintlichen Erscheinen und Verschwinden, das bereits Astronomen im 17. Jahrhundert erstaunte. Omikron Ceti ist in seinen hellsten Phasen leicht mit bloßem Auge sichtbar, wird jedoch regelmäßig bis zu 1.500-mal schwächer. Seine Helligkeitsschwankungen wiederholen sich in einer Periode von etwa 331 Tagen. In seinem Buch Historiola Mirae Stellae aus dem Jahr 1662 gab Johannes Hevelius Omikron Ceti deswegen den Namen Mira – "die Wundersame". 

Heute weiß man, dass Mira, etwa 300 Lichtjahre von der Erde entfernt, ein Doppelsternsystem ist. Es besteht aus dem sehr hellen und pulsierenden Roten Riesen Mira A und dem kleineren, sehr leuchtschwachen Weißen Zwerg Mira B. Beide Sterne trennt die 55-fache Distanz zwischen Erde und Sonne. Beobachtungen im Röntgenbereich aus dem Jahr 2005 zeigten, dass Mira A einen Teil ihrer Masse auf Mira B überträgt. "Massenverlust in Form eines staubreichen Windes ist eines der zentralen Merkmale von 'sterbenden' roten Riesensternen", so Franz Kerschbaum, Leiter des Instituts für Astronomie der Universität Wien.

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Eine weitere eindrucksvolle Eigenschaft ist Miras Bewegung durch das interstellare Gas. "Mit etwa 110 Kilometern pro Sekunde rast der Stern durch das All", erläutert Kollege Thomas Posch. Der staubreiche Wind wird, ähnlich wie bei einem Kometenschweif, nach hinten getragen. Spektakuläre Aufnahmen aus dem Jahr 2007 zeigten dies erstmals und offenbarten einen starken Ausstrom an Masse entlang der Bewegungsbahn (astronews.com berichtete). Zusammen mit früheren Beobachtungen und dank neuer Untersuchungen mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Herschel der europäischen Weltraumagentur ESA, die in Wien ausgewertet wurden, ergibt sich nun ein erweitertes Bild von Mira und der rätselhaften Erscheinung des Sterns.

"In der Umgebung des Sternsystems sind bogenförmige und aufgebrochene Strukturen zu erkennen, zusammen mit einem zarten Schweif", so der Wiener Astronom Andreas Mayer, der auch Erstautor eines Fachartikels über die Untersuchung ist, der in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics erscheint. "Dem liegt wahrscheinlich das Zusammenspiel zweier Faktoren zugrunde: Einerseits die Bewegung des Weißen Zwergs durch den Sternenwind, der eine spiralförmige Struktur hinterlässt. Diese Spiralen werden andererseits durch den starken Masseausstrom 'durchbohrt' und durch die Bewegung des interstellaren Mediums zusammengedrückt", so Mayer.

Das Infrarotteleskop Herschel ist mit einem Spiegeldurchmesser von 3,5 Metern das derzeit größte Weltraumobservatorium. Am Institut für Astronomie der Universität Wien wurde die Software entwickelt, mit der die Daten noch an Bord des Satelliten genügend stark komprimiert werden können, damit eine Übertragung zur Erde überhaupt möglich ist.

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siehe auch
Mira: Hubble-Beobachtung mit Amateurhilfe - 20. September 2007
Mira: Roter Riese mit langem Schweif - 16. August 2007
Rote Riesen: Das geheime Leben eines Mira-Sterns - 6. Juni 2007
Mira: Wunderbare Einsicht in Doppelsternsystem - 4. Mai 2005
Mira-Sterne: Blick in die Zukunft unserer Sonne - 21. September 2004
Links im WWW
Fachartikel bei Astronomy & Astrophysics
Institut für Astronomie der Universität Wien
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