Astronomen glauben, sie haben einen Überblick darüber, wie sonnengroße Sterne zusammenkommen. Sie können sich kontinuierlich von diesem „Donut“ aus Material ernähren, während starke Strahlungsstrahlen aus ihren Polen strömen. Das Material kann sich weiter auf dem Stern sammeln und dabei diese Strahlung vermeiden, die es normalerweise zurück in den Weltraum sprengen würde.
Astronomen, die das VLA-Radioteleskop (Very Large Array) der National Science Foundation verwenden, haben wichtige Beweise gefunden, die ihnen helfen können, herauszufinden, wie sich sehr massive Sterne bilden können.
„Wir glauben zu wissen, wie Sterne wie die Sonne entstehen, aber es gibt große Probleme zu bestimmen, wie ein Stern, der zehnmal so massereich ist wie die Sonne, so viel Masse ansammeln kann. Die neuen Beobachtungen mit der VLA haben wichtige Hinweise zur Lösung dieses Rätsels geliefert “, sagte Maria Teresa Beltran von der Universität Barcelona in Spanien.
Beltran und andere Astronomen aus Italien und Hawaii untersuchten einen jungen, massiven Stern namens G24 A1, etwa 25.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Dieses Objekt ist ungefähr 20 Mal massereicher als die Sonne. Die Wissenschaftler berichteten über ihre Ergebnisse in der Ausgabe vom 28. September der Zeitschrift Nature.
Sterne entstehen, wenn riesige interstellare Gas- und Staubwolken gravitativ zusammenbrechen und das Material zu dem verdichten, was zum Stern wird. Während Astronomen glauben, diesen Prozess für kleinere Sterne ziemlich gut zu verstehen, stieß der theoretische Rahmen auf ein Problem mit größeren Sternen.
„Wenn ein Stern die achtfache Masse der Sonne erreicht, strömt er genug Licht und andere Strahlung aus, um den weiteren Materialeinfall zu stoppen“, erklärte Beltran. "Wir wissen, dass es viele größere Sterne gibt. Die Frage ist also, wie sie so viel Masse bekommen."
Eine Idee ist, dass unfehlbare Materie eine Scheibe bildet, die um den Stern wirbelt. Da der größte Teil der Strahlung entweicht, ohne auf die Scheibe zu treffen, kann weiterhin Material von der Scheibe in den Stern fallen. Nach diesem Modell wird ein Teil des Materials entlang der Rotationsachse der Scheibe nach außen in starke Abflüsse geschleudert.
"Wenn dieses Modell korrekt ist, sollte Material nach innen fallen, nach außen rasen und sich gleichzeitig um den Stern drehen", sagte Beltran. „Genau das haben wir in G24 A1 gesehen. Es ist das erste Mal, dass alle drei Bewegungsarten in einem einzigen jungen massiven Stern gesehen wurden “, fügte sie hinzu.
Die Wissenschaftler verfolgten Gasbewegungen um den jungen Stern, indem sie Radiowellen untersuchten, die von Ammoniakmolekülen mit einer Frequenz nahe 23 GHz emittiert wurden. Die Doppler-Verschiebung in der Frequenz der Radiowellen gab ihnen die Information über die Bewegungen des Gases. Diese Technik ermöglichte es ihnen, Gas zu erkennen, das nach innen auf einen großen „Donut“ oder Torus fällt, der die Scheibe umgibt, von der angenommen wird, dass sie den jungen Stern umkreist.
"Unsere Entdeckung, dass Gas nach innen zum Stern fällt, ist ein wichtiger Meilenstein", sagte Beltran. Der Infall des Gases steht im Einklang mit der Idee, dass sich Material nicht kugelförmig auf dem Stern ansammelt, beispielsweise in einer Scheibe. Dies unterstützt diese Idee, die eine von mehreren vorgeschlagenen Möglichkeiten für massive Sterne ist, ihre große Masse anzusammeln. Andere schließen Kollisionen kleinerer Sterne ein.
„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass das Scheibenmodell ein plausibler Weg ist, um Sterne bis zum 20-fachen der Sonnenmasse herzustellen. Wir werden weiterhin G24 A1 und andere Objekte untersuchen, um unser Verständnis zu verbessern “, sagte Beltran.
Beltran arbeitete mit Riccardo Cesaroni und Leonardo Testi vom Astrophysical Observatory of Arcetri des INAF in Florenz, Italien, Claudio Codella und Luca Olmi vom Institut für Radioastronomie des INAF in Florenz, Italien, und Ray Furuya vom japanischen Subaru-Teleskop in Hawaii zusammen.
Das National Radio Astronomy Observatory ist eine Einrichtung der National Science Foundation, die im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung von Associated Universities, Inc. betrieben wird.
Originalquelle: NRAO-Pressemitteilung
