Neue Daten vom Spitzer-Weltraumteleskop der NASA geben Astronomen einen Eindruck davon, wie protoplanetare Scheiben als Bremse für die Verlangsamung der Sternrotation wirken können. Spitzer sammelte Daten zu 500 jungen Sternen im Orionnebel. Die am schnellsten drehenden Sterne haben dann keine Planetenscheiben. Es kann sein, dass das Magnetfeld des Sterns mit der Planetenscheibe interagiert und den Stern verlangsamt.
Astronomen, die das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA verwenden, haben Beweise dafür gefunden, dass staubige Scheiben aus planetbildendem Material an den jungen, wirbelnden Sternen, die sie umgeben, ziehen und diese verlangsamen.
Junge Sterne sind voller Energie und drehen sich in einem halben Tag oder weniger wie Spitzen. Sie würden sich noch schneller drehen, aber etwas bremst. Während Wissenschaftler theoretisiert hatten, dass planetbildende Scheiben zumindest ein Teil der Antwort sein könnten, war es bisher schwierig, dies zu demonstrieren.
"Wir wussten, dass etwas die Geschwindigkeit der Sterne in Schach halten muss", sagte Dr. Luisa Rebull vom Spitzer Science Center der NASA in Pasadena, Kalifornien. "Festplatten waren die logischste Antwort, aber wir mussten warten, bis Spitzer die Festplatten sah." . ”
Rebull, der seit fast einem Jahrzehnt an dem Problem arbeitet, ist Hauptautor eines neuen Papiers in der Ausgabe des Astrophysical Journal vom 20. Juli. Die Ergebnisse sind Teil einer Suche nach einem Verständnis der komplexen Beziehung zwischen jungen Sternen und ihren aufkeimenden Planetensystemen.
Sterne beginnen ihr Leben als kollabierende Gaskugeln, die sich beim Schrumpfen immer schneller drehen, wie wirbelnde Eisläufer, die an ihren Armen ziehen. Während die Sterne herumwirbeln, flachen überschüssiges Gas und Staub in die umgebenden pfannkuchenähnlichen Scheiben. Es wird angenommen, dass der Staub und das Gas in den Scheiben schließlich zusammenklumpen, um Planeten zu bilden.
Sich entwickelnde Sterne drehen sich so schnell, dass sie sich, wenn sie nicht überprüft werden, niemals vollständig zusammenziehen und zu Sternen werden. Vor der neuen Studie hatten Astronomen die Theorie aufgestellt, dass Scheiben die superschnellen Sterne verlangsamen könnten, indem sie an ihren Magnetfeldern ziehen. Wenn die Felder eines Sterns durch eine Scheibe laufen, wird angenommen, dass sie wie ein Löffel Melasse festsitzen. Dadurch wird die Rotation eines Sterns an die sich langsamer drehende Scheibe gebunden, sodass sich der schrumpfende Stern nicht schneller drehen kann.
Um dieses Prinzip zu beweisen, wandten sich Rebull und ihr Team an Spitzer. Das im August 2003 gestartete Infrarotobservatorium ist ein Experte für das Auffinden der wirbelnden Scheiben um Sterne, da Staub in den Scheiben durch Sternenlicht erwärmt wird und bei infraroten Wellenlängen leuchtet.
Mit Spitzer beobachtete das Team fast 500 junge Sterne im Orionnebel. Sie teilten die Sterne in langsame und schnelle Spinner ein und stellten fest, dass die langsamen Spinner fünfmal häufiger Festplatten haben als die schnellen.
„Wir können jetzt sagen, dass Festplatten in mindestens einer Region eine Rolle bei der Verlangsamung von Sternen spielen, aber es könnte eine Vielzahl anderer Faktoren geben, die zusammenwirken. Und Sterne können sich in verschiedenen Umgebungen unterschiedlich verhalten “, sagte Rebull.
Andere Faktoren, die dazu beitragen, dass sich ein Stern über längere Zeiträume abwickelt, sind Sternwinde und möglicherweise ausgewachsene Planeten.
Wenn planetbildende Scheiben Sterne verlangsamen, bedeutet das, dass sich Sterne mit Planeten langsamer drehen als Sterne ohne Planeten? Nicht unbedingt, so Rebull, der sagte, langsam drehende Sterne könnten einfach mehr Zeit als andere Sterne brauchen, um ihre Scheiben zu räumen und Planeten zu entwickeln. Solche spät blühenden Sterne würden ihren Scheiben tatsächlich mehr Zeit geben, um die Bremsen zu betätigen und sie zu verlangsamen.
Letztendlich wird die Frage, wie die Rotationsrate eines Sterns mit seiner Fähigkeit zusammenhängt, Planeten zu unterstützen, von Planetenjägern gestellt. Bisher umkreisen alle bekannten Planeten im Universum Sterne, die sich träge umdrehen. Unsere Sonne gilt als Slowpoke und schreitet derzeit alle 28 Tage mit einer Umdrehung voran. Und aufgrund technologischer Grenzen konnten Planetenjäger keine extrasolaren Planeten um flotte Sterne finden.
"Wir müssen verschiedene Werkzeuge zum Erkennen von Planeten um sich schnell drehende Sterne verwenden, z. B. Boden- und Weltraumteleskope der nächsten Generation", sagte Dr. Steve Strom, Astronom am National Optical Astronomy Observatory in Tucson, Arizona.
Andere Mitglieder von Rebulls Team sind Dr. John Stauffer vom Spitzer Science Center; S. Thomas Megeath an der Universität von Toledo, Ohio; und Joseph Hora und Lee Hartmann vom Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik, Cambridge, Mass. Hartmann ist auch mit der University of Michigan, Ann Arbor, verbunden.
Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, verwaltet die Spitzer-Weltraumteleskop-Mission für das Science Mission Directorate der NASA in Washington. Wissenschaftliche Operationen werden im Spitzer Science Center des California Institute of Technology durchgeführt. Caltech verwaltet JPL für die NASA.
Eine Animation, die zeigt, wie Festplatten Sterne verlangsamen, und weitere Informationen zu Spitzer finden Sie unter www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Ursprüngliche Quelle: NASA / JPL / Spitzer-Pressemitteilung
