idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
11.11.2015 12:00

Der leuchtende Halo eines Zombie-Sterns

Dr. Carolin Liefke - ESO Science Outreach Network Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Astronomie

    Pressemitteilung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Zum ersten Mal konnte ein internationales Astronomenteam mit dem Very Large Telescope am Paranal-Observatorium der ESO in Chile die Überbleibsel einer verhängnisvollen Begegnung zwischen einem toten Sterns und einem Asteroiden durch genau beobachten. Dies liefert einen Ausblick auf das Schicksal des Sonnensystems in ferner Zukunft.

    Unter der Führung von Christopher Manser, einem Doktoranden der University of Warwick in Großbritannien, nutzten die Wissenschaftler Daten vom Very Large Telescope (VLT) der ESO und anderer Observatorien, um die zersplitterten Überbleibsel eines Asteroiden zu untersuchen, die die sterblichen Überreste eines Sterns umkreisen – eines Weißen Zwergs mit der Bezeichnung SDSS J1228+1040 [1].

    Unter Zuhilfenahme verschiedener Instrumente einschließlich des Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) und X-Shooter, die beide am VLT angebracht sind, gelangen dem Team detaillierte Untersuchungen des Lichts, das vom Weißen Zwerg und der ihn umgebenden Materie stammt, und das über einen noch nie da gewesenen Zeitraum von zwölf Jahren zwischen 2003 und 2015. Beobachtungen über eine Zeitspanne von mehreren Jahren waren notwendig, um das System unter mehreren Gesichtspunkten untersuchen zu können [2].

    „Das Bild, das wir aus den bearbeiteten Daten gewonnen haben, zeigt uns, dass das System wirklich scheibenartig geformt ist und viele Strukturen offenbart, die man nicht in einer einzigen Momentaufnahme nachweisen könnte“, erklärt Christopher Manser, der auch Erstautor des Fachartikels ist, in dem die Ergebnisse beschrieben werden.

    Das Team nutzte ein technisches Verfahren, das als Doppler-Tomografie bezeichnet wird – und vom Prinzip her den tomografischen Aufnahmen in der Medizin ähnelt – das es ihnen erstmals ermöglichte, die Struktur der leuchtenden gasförmigen Überreste genau zu kartieren, die aus einer verhängnisvollen Begegnung mit J1228+1040 stammen und ihn umrunden.

    Während sich große Sterne – solche, die etwa dem zehnfachen der Sonnenmasse entsprechen – am Ende ihres Lebens mit einer eindrucksvollen gewaltsamen Supernova-Explosion verabschieden, bleiben kleinere Sterne von solch einem dramatisches Schicksal verschont. Wenn sonnenähnliche Sterne das Ende ihres Lebens erreicht haben, brauchen sie ihren letzten Brennstoff auf, blähen sich zu einem Roten Riesen auf und schleudern später ihre äußeren Schichten in den Weltraum. Übrig bleibt nur der heiße und sehr dichte Kern des früheren Sterns – ein Weißer Zwerg.

    Aber würden Planeten, Asteroiden und andere Körper in solch einem System diese Feuerprobe überleben? Was würde davon übrig bleiben? Dank der neuen Beobachtungen können solche Fragen leichter beantwortet werden.

    Weiße Zwerge sind eher selten von Scheiben aus gasförmiger Materie umgeben – nur sieben dieser Art wurden je gefunden. Die Astronomen kamen zu dem Schluss, dass ein Asteroid dem toten Stern gefährlich nahe kam und durch die gewaltigen Gezeitenkräfte, denen er ausgesetzt war, auseinandergerissen wurde und die Materiescheibe bildete, die nun sichtbar ist.

    Die den toten Stern umlaufende Scheibe bildete sich auf ähnliche Weise wie die leuchtenden Ringe, die um Planeten in unserer kosmischen Nachbarschaft beobachtet werden können, wie zum Beispiel beim Saturn. Obwohl J1228+1040 im Durchmesser sieben mal kleiner ist als der Ringplanet, ist seine Masse um das mehr als 2500-fache größer. Das Team fand heraus, dass sich die Entfernung zwischen dem Weißen Zwerg und seiner Scheibe ebenfalls unterscheidet – Saturn und seine Ringe würden locker in die Lücke dazwischen passen [3].

    In der neuen Langzeitstudie mit dem VLT konnte das Team nun verfolgen, wie die Scheibe unter dem Einfluss des extrem starken Gravitationsfelds des Weißen Zwerges präzidiert. Sie fanden auch heraus, dass die Scheibe ein wenig schief und noch nicht kreisförmig ist.

    „Als wir 2006 diese Scheibe aus Trümmerteilen entdeckten, die den Weißen Zwerg umläuft, hätten wir uns die außerordentlich spannenden Details nicht vorstellen können, die nun nach zwölf Jahren sichtbar werden – es hat sich definitiv gelohnt zu warten“, fügt Boris Gänsicke hinzu, ein Koautor der Arbeit.

    Stern-Überreste wie J1228+1040 können entscheidende Hinweise für das Verständnis darüber liefern, welche Umstände herrschen, wenn Sterne das Ende ihres Lebens erreichen. Dies kann Astronomen helfen, die Prozesse zu verstehen, die in einem exoplanetaren System stattfinden und sogar das Schicksal des Sonnensystems vorherzusagen, wenn die Sonne in etwa sieben Milliarden Jahren ihrem Untergang entgegenblickt.

    Endnoten

    [1] Die vollständige Bezeichnung des Weißen Zwergs lautet SDSS J122859.93+104032.9.

    [2] Das Team identifizierte die eindeutige dreizackartige Spektrallinie von ionisiertem Kalzium, dem sogenannten Kalzium--Triplet (Ca II). Durch den Unterschied zwischen den beobachteten und theoretischen Wellenlängen dieser drei Linien kann die Geschwindigkeit des Gases mit beachtlicher Genauigkeit bestimmt werden.

    [3] Obwohl die Scheibe um den Weißen Zwerg deutlich größer als das Ringsystem von Saturn ist, ist sie winzig verglichen mit der Scheibe aus Trümmerteilen, aus denen Planeten um einen jungen Stern entstehen.

    Zusatzinformationen

    Die hier präsentierten Forschungsergebnisse von C. Manser et al. erscheinen demnächst unter dem Titel „Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9” in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

    Die beteiligten Wissenschaftler sind Christopher Manser (University of Warwick, Großbritannien), Boris Gaensicke (University of Warwick), Tom Marsh (University of Warwick), Dimitri Veras (University of Warwick, Großbritannien), Detlev Koester (Universität Kiel), Elmé Breedt (University of Warwick), Anna Pala (University of Warwick), Steven Parsons (Universidad de Valparaiso, Chile) und John Southworth (Keele University).

    Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch 16 Länder: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist einer der Hauptpartner bei ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das European Extremely Large Telescope (E-ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

    Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

    Kontaktinformationen

    Carolin Liefke
    ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie
    Heidelberg, Deutschland
    Tel: 06221 528 226
    E-Mail: eson-germany@eso.org

    Christopher Manser
    University of Warwick
    United Kingdom
    E-Mail: C.Manser@warwick.ac.uk

    Boris Gänsicke
    University of Warwick
    United Kingdom
    Tel: +44 (0)2476574741
    E-Mail: Boris.Gaensicke@warwick.ac.uk

    Tom Frew
    International Press Officer, University of Warwick
    United Kingdom
    Tel: +44 (0)24 7657 5910
    Mobil: +44 (0)7785 433 155
    E-Mail: a.t.frew@warwick.ac.uk

    Richard Hook
    ESO Public Information Officer
    Garching bei München, Germany
    Tel: +49 89 3200 6655
    Mobil: +49 151 1537 3591
    E-Mail: rhook@eso.org


    Weitere Informationen:

    http://www.eso.org/public/germany/news/eso1544/?nolang - Webversion der Pressemitteilung mit weiteren Bildern und einem Video (auch in höher aufgelösten Versionen). Zugang vor Ablauf der Sperrfrist bitte bei lars@eso.org erfragen
    https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1544/eso1544a.pdf - Fachartikel
    https://www.eso.org/public/germany/images/archive/search/?adv=&subject_name=... - Fotos vom Very Large Telescope


    Bilder

    Europäische Südsternwarte
    Europäische Südsternwarte

    None

    Künstlerische Darstellung der leuchtenden Scheibe aus Materie um den Weißen Zwerg SDSS J1228+1040.
    Künstlerische Darstellung der leuchtenden Scheibe aus Materie um den Weißen Zwerg SDSS J1228+1040.
    Illustration: Mark Garlick (www.markgarlick.com) und University of Warwick/ESO
    None


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wissenschaftler, jedermann
    Physik / Astronomie
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


     

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).