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VERY LARGE ARRAY
Wie Doppelsterne entstehen
von Stefan Deiters
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3. Januar 2014

Mithilfe des in den vergangenen Jahren modernisierten Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), einem Radioteleskopverbund in New Mexico, haben Astronomen bei zwei jungen Protosternen jeweils einen bislang unbekannten Begleiter entdeckt. Von dem Fund versprechen sich die Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die Entstehung von Doppelsternsystemen.

Doppelsternentstehung

Astronomen fanden nun neue Hinweise darauf, dass Doppelsterne durch Fragmentation einer Scheibe aus Gas und Staub um einen sich gerade bildenden Stern entstehen. Bild: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Astronomen schätzen, dass etwa die Hälfte der sonnenähnlichen Sterne in der Milchstraße nicht Einzelgänger wie unsere Sonne sind, sondern Teil eines Doppel- oder Mehrfachsternsystems. Allerdings sind sie sich noch immer nicht sicher, wie genau solche Mehrfachsternsysteme eigentlich entstehen.

"Die einzige Möglichkeit, diese Frage zu klären, ist die Beobachtung von sehr jungen Sternsystemen, in der Hoffnung, sie bei der Entstehung zu erwischen", meint John Tobin vom National Radio Astronomy Observatory (NRAO). "Genau das haben wir bei den Sternen, die wir beobachtet haben, versucht und wir haben so neue, wertvolle Hinweise erhalten."

Die neuen Beobachtungen werten die Astronomen nämlich als Indiz dafür, dass Doppelsterne dann entstehen, wenn eine Scheibe aus Gas und Staub um einen jungen, sich gerade bildenden Stern fragmentiert und auf diese Weise ein zweiter Stern im Orbit um den ersten Stern entsteht. In ihrer Wachstumsphase sind Protosterne von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben und blasen zudem - senkrecht zu dieser Scheibe - gebündelt und mit hoher Geschwindigkeit Material ins All.

Tobin beobachtete zusammen mit einem internationalen Astronomenteam zwei junge Sterne in einer Entfernung von rund 1.000 Lichtjahren und entdeckte dabei jeweils einen unbekannten Begleiter genau in der Ebene, in der man - ausgehend von der Richtung der beobachteten Materieauswürfe der Sterne - die Gas- und Staubscheibe um die entstehenden Sonnen vermuten würde. Bei einem der beiden Systeme war diese Staubscheibe sogar zu erkennen.

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"Dies passt zu den theoretischen Modellen, nach denen sich Begleiter durch Fragmentation in der Scheibe bilden", so Tobin. "Diese Konfiguration wäre für andere Erklärungen nicht erforderlich." Für ihre Untersuchungen hatten die Astronomen das Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), einen Verbund aus 27 Radioteleskopen mit einem Durchmesser von jeweils 25 Metern in New Mexiko, sowie das Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) in Kalifornien genutzt.

Die neuen Beobachtungen sind ein weiterer Hinweis darauf, dass die Fragmentationstheorie zur Entstehung von Doppelsternen zutreffend sein könnte. Schon 2006 hatte ein anderes Team mit dem VLA zwei sich umkreisende junge Sterne entdeckt, die jeweils von einer Staubscheibe umgeben waren, die beide in der gleichen Ebene lagen.

Im vergangenen Jahr hatte Tobin mit seinen Kollegen eine große Staubscheibe um einen Stern in der frühsten Phase seiner Entwicklung entdeckt und konnte damit zeigen, dass sich solche zirkumstellaren Scheiben bereits in einer sehr frühen Phase der Sternentstehung bilden - eine entscheidende Voraussetzung für die Fragmentationstheorie.

"Unsere neuen Funde stellen, kombiniert mit früheren Beobachtungen, die bislang stärksten Beweise dafür dar, dass enge Mehrfachsysteme durch die Fragmentation der Scheibe entstehen", meint auch Leslie Looney vom NRAO und der University of Illinois.

Die neuen Funde wurden, so die Astronomen, erst durch die 2012 abgeschlossene Modernisierung des VLA möglich. Über ihre Resultate berichten Tobin und seine Kollegen in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal

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siehe auch
Simulationen: Wie weite Doppelsterne entstehen - 11. Dezember 2012
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
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