Stellar Secrets: Atem der Roten Riesen

Stellar Secrets: Atem der Roten Riesen
Stellar Secrets: Atem der Roten Riesen
Anonim

Umfangreiche Forschungen zum altbekannten Mysterium der Sterne - Rote Riesen, haben es nur noch unlösbarer gemacht.

Lebenszyklus sonnenähnlicher Sterne
Lebenszyklus sonnenähnlicher Sterne
Maßstab und Farben sind willkürlich; Zeitskala (in Milliarden Jahren) ist ungefähr
Maßstab und Farben sind willkürlich; Zeitskala (in Milliarden Jahren) ist ungefähr

Lebenszyklus sonnenähnlicher Sterne

Wir sprechen von seltsamen Veränderungen im Leuchten, die für etwa ein Drittel der sonnenähnlichen Sterne in den späteren Stadien ihrer Existenz charakteristisch sind. In den letzten Jahrzehnten wurden viele mögliche Erklärungen für dieses Phänomen vorgeschlagen, und es wurde beschlossen, sie mit dem VLT-Teleskop des europäischen Observatoriums ESO zu überprüfen. Zur allgemeinen Enttäuschung widerlegte das Ergebnis alle Hypothesen – das Rätsel blieb ein Rätsel.

" Astronomen wandern in völliger Dunkelheit umher, und das ist nicht der Fall, wenn sie sich darüber freuen", sagt die australische Wissenschaftlerin Christine Nicholls, die an der Studie beteiligt war, "Wir haben die vollständigste Reihe von Daten darüber erh alten die Sterne des Sonnentyps. Und es zeigt, dass alle möglichen Erklärungen für ungewöhnliches Verh alten falsch sind.“Mal sehen, was die Schwierigkeiten sind.

Nach modernen Vorstellungen werden Sterne wie der unsere aus einer sich allmählich verdichtenden Gas- und Staubwolke geboren und leben Milliarden von Jahren, wobei sie den in der Tiefe angesammelten Wasserstoff während einer thermonuklearen Reaktion allmählich verbrennen und ihn hauptsächlich in Helium umwandeln. Nach dieser langen und hellen Zeit geht der „innere Treibstoff“des Sterns zur Neige. Zentrifugalkräfte gleichen die Zentripetalkräfte nicht mehr aus, das Sternen alter beginnt.

Der Stern wirft die äußeren Hüllen weg, legt den rotglühenden zentralen Teil frei und dehnt sich schnell aus. Gleichzeitig kühlt es ab und verwandelt sich so in einen geschwollenen roten Riesen. Alle Roten Riesen zeichnen sich durch Helligkeitsschwankungen aus – man nimmt an, dass sie auf ihre rhythmische „Atmung“zurückzuführen sind. Damit gibt es keine Probleme: Vereinfacht ausgedrückt ist eine kolossale Sternhülle durch Instabilität gekennzeichnet, wodurch der Rote Riese schrumpft und sich ausdehnt, was zu Helligkeitsschwankungen führt.

Etwa ein Drittel von ihnen zeigt aber auch zusätzliche, langsamere Helligkeitsänderungen mit einer Frequenz von bis zu 5 Erdjahren, was sich sowohl an Objekten innerhalb der Milchstraße als auch in anderen Galaxien zeigt. Diese Kuriosität wurde erstmals in den 1930er Jahren bemerkt, und es ist immer noch unklar, was sie verursacht.

Es gibt eine Hypothese, dass der Grund dafür die Anwesenheit eines zweiten großen Objekts in der Nähe des Roten Riesen ist. Wenn es sich um den Stern dreht, verursacht es Veränderungen in der Leuchtkraft, die wir sehen. Eine alternative Erklärung ähnelt der ersten: Licht wird periodisch von einer zirkumstellaren Gas- und Staubwolke blockiert. Wer hat recht?

Um dieses Rätsel zu lösen, verwendeten Astronomen das VLT-Teleskop und untersuchten 2,5 Jahre lang das Verh alten von 58 Sternen unserer Nachbargalaxie, der Großen Magellanschen Wolke. Durch den Erh alt detaillierter Informationen über die spektralen Eigenschaften von Sternen und deren Kombination mit bereits verfügbaren Daten haben die Wissenschaftler eine beeindruckende Reihe von Daten über die Eigenschaften dieser variablen Sterne erh alten. Und diese Daten werden keineswegs durch eine der zuvor vorgeschlagenen Hypothesen erklärt.

Tatsache ist, dass die Anwesenheit eines zweiten schweren Objekts, das einen Roten Riesen umkreist, unterschiedliche Auswirkungen auf die Änderungen der Leuchtkraft verschiedener Sterne haben würde, weil jeder von ihnen seinen eigenen "Begleiter" hat. Es stellte sich jedoch heraus, dass diese Oszillationen bei allen untersuchten Roten Riesen nahezu identisch auftreten. Als ob jeder von ihnen denselben "Partner" hätte, der etwa 0,09 Sonnenmassen wiegt. Das ist natürlich höchst unwahrscheinlich.

Allem Anschein nach kann auch die Gas- und Staubwolken-Hypothese verworfen werden. Schließlich ist bekannt, dass eine solche Wolke die Strahlung eines nahen Sterns absorbiert und beim Aufheizen selbst im infraroten Teil des Spektrums zu strahlen beginnt. Aber auch Nichols und seine Kollegen fanden nichts dergleichen. Das alles macht keinen Spaß: "Sieht so aus, als bräuchten wir Sherlock Holmes aus der Astronomie, um das Rätsel zu lösen", sagt Christine Nichols.

Nun, lasst uns warten, bis er auftaucht – aber fürs Erste erinnern wir uns an die Rätsel, zu deren Lösung das ESO-Observatorium immerhin beigetragen hat. Lesen: Die Lüge der Sterne.

Gemäß ESO-Pressemitteilung

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