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PLANETARISCHE NEBEL
Ein Jet von einem sterbenden Stern
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Bonn
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16. September 2013

Ein internationales Astronomenteam hat eine mögliche Erklärung dafür gefunden, warum Planetarische Nebel, also jene spektakulären Endphasen im Leben sonnenähnlicher Sterne, oft so ungewöhnliche Formen haben. Sie konnten erstmals einen hochenergetischen Partikelstrahl, einen sogenannten Jet, nachweisen, der von einem gerade sterbenden Stern ausgeht.

IRAS 15445-5449
 
Ein Jet energiereicher Teilchen (in magenta) in der Umgebung des Sterns IRAS 15445-5449. Der Stern selbst wird durch den Staub um ihn herum verdeckt. Bild: E. Lagadec/ESO; A. Pérez-Sánchez [Großansicht]

Für ihre Studie hatten die Wissenschaftler einen 23.000 Lichtjahre entfernten Stern im Sternbild Südliches Dreieck unter die Lupe genommen, der die Katalogbezeichnung IRAS 15445-5449 trägt. Bei der fernen Sonne lässt sich gegenwärtig verfolgen, wie sie sich in einen Planetarischen Nebel verwandelt. Bei ihren Beobachtungen machten die Astronomen eine überraschende Entdeckung: "In unseren Daten finden wir klare Anzeichen für einen Jet aus äußerst schnellen Gaspartikeln", erläutert Andrés Pérez Sánchez, der momentan an der Universität Bonn promoviert.

Ein Jet ist ein gerichteter Gasstrom, der wie eine Nadel vom Himmelskörper weg weist. Der Jet von IRAS 15445-5449 ist extrem energiereich - die Partikel in ihm bewegen sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit. Es ist das erste Mal, dass ein so energiereicher Jet bei einem alternden Stern von der Größe der Sonne beobachtet wurde. Nach der Geschwindigkeit der Gaspartikel zu urteilen, müssen gewaltige Kräfte am Werke sein: "Die Teilchen in dem Jet bewegen sich auf einer spiralförmigen Bahn durch ein äußerst starkes Magnetfeld", erklärt Dr. Wouter Vlemmings vom Onsala-Observatorium in Schweden, der auch an der Studie beteiligt war.

Der Jet bläst die Gasteilchen ins All, die später den Planetarischen Nebel um den sterbenden Stern formen. "Es wird wahrscheinlich nur wenige Hundert Jahre dauern, bis dieser Prozess abgeschlossen ist und der Nebel aufgrund der Reststrahlung des Sterns zu leuchten beginnt", vermutet die australische Astronomin Jessica Chapman. Für Astronomen ist dies ein äußerst kurzer Zeitraum.

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Planetarische Nebel entstehen aus Sternen mit einer ähnlichen Masse wie die Sonne. Wenn ein derartiger Stern verglüht, bleibt ein heißer Kern zurück. Die Strahlung, die von diesem Kern ausgeht, ist so intensiv, dass sie das umgebende Gas zum Leuchten anregt. Ungeklärt ist allerdings bislang, wie genau diese Gasnebel ihre bizarren Formen erhalten. Dafür könnte der hochenergetische Jet verantwortlich sein.

Auch unsere Sonne wird in einigen Milliarden Jahren vermutlich zu einem Planetarischen Nebel werden. Ob sie in der finalen Phase ihres nuklearen Lebens allerdings auch einen Jet ausbildet, wissen die Forscher bislang noch nicht. Bislang ist es nämlich rätselhaft, wie ein relativ kleiner Himmelskörper wie die Sonne einen derart energiereichen Jet überhaupt bilden kann. "Möglicherweise hat IRAS 15445-5449 einen Begleiter, den wir mit unseren Teleskopen nicht sehen können", spekuliert Pérez Sánchez. "Er könnte für die Entstehung des Jets verantwortlich sein."

Die Wissenschaftler hoffen nun unter anderem auf den neuen Teleskop-Verbund ALMA in den chilenischen Anden. Er könnte möglicherweise Licht ins Dunkel bringen. "Mit ALMA und zukünftigen Teleskopen wie dem geplanten Square Kilometer Array werden wir hoffentlich herausfinden können, welche Sterne solche Jets formen und wie sie dies machen," so Pérez-Sánchez.

Die aktuelle Studie beruht auf Radiobeobachtungen mit dem Australia Telecope Compact Array, einem Verbund aus insgesamt sechs 22 Meter durchmessenden Radioschüsseln in Australien. Über ihre Resultate berichtet das Team jetzt in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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siehe auch
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Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn
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