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| PRI (MPIfR) 05/2008 (2) | Presseinformation | 27. Mai 2008 |
Einem Team von Forschern am Max-Planck-Institut für Radioastronomie
(MPIfR) in
Bonn und an der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Garching
bei München ist es zum ersten Mal gelungen,
die Umgebung eines Überriesensterns im letzten Stadium seiner
Entwicklung detailliert darzustellen.
Dieser Stern, mit der Katalogbezeichnung WOH G64,
befindet sich in der Großen Magellanischen Wolke,
unserer nächsten Nachbargalaxie in ca.
160000 Lichtjahren Entfernung.
Durch die Kombination von zwei der vier 8,2m-Teleskope der ESO in Chile zu
einem Interferometer wird das Auflösungsvermögen
eines virtuellen 60m-Teleskops erreicht.
Die Beobachtungen zeigen einen
dicken Staubring um den sterbenden Überriesen.
Anfänglich hatte der Stern ungefähr die 25fache Masse der Sonne.
Seitdem
hat er Material in Form eines Sternwinds in derartiger
Menge ausgestoßen, dass er bereits 10 bis 40% seiner
Ursprungsmasse verloren hat und nun seinem endgültigen Schicksal als
Supernova entgegengeht.
Abbildung 1:
Künstlerische Darstellung des Staubrings um den Stern WOH G64
in der Großen Magellanischen Wolke.
Der Durchmesser dieses Überriesensterns ist so groß wie die Bahn
von Saturn in unserem Sonnensystem.
Die innere Lücke in der Staubscheibe (in Gelb) ist bereits 120mal
größer als die Erdbahn um die Sonne.
Bild: Europäische Südsternwarte (ESO)
(Bitte Anklicken für höhere Auflösung!).
Wenn ein Stern älter wird, stößt er große
Mengen von Material in Form eines heftigen Sternwinds aus und wird
allmählich von einer dicken Hülle
bzw. einem Staubring umgeben, aufgebaut aus unterschiedlichen
Molekülen und Staub.
Bereits seit Jahrzehnten versuchen die Forscher zu verstehen, wie genau
massereiche Sterne in ihren späten Entwicklungsstadien derart große
Mengen von Material verlieren,
bevor sie ihr Leben als Supernova beenden.
Die vielleicht beste Möglichkeit dazu bietet
die detaillierte Untersuchung der Hülle, die den Stern umgibt.
Aber das ist leichter gesagt als getan, vor allem aufgrund der gewaltigen
Entfernungen, in denen solche Sterne zu finden sind - im Fall von WO G64
bereits außerhalb unseres Sternsystems, der Milchstraße.
Sogar mit den größten optischen Teleskope weltweit, mit
Spiegeldurchmessern von 8 bis 10 Metern, bleibt es schwierig,
die Hüllen selbst der nächstgelegenen
entwickelten Riesensterne detailliert zu untersuchen. Bei Objekten, die
dazu noch außerhalb der Milchstraße liegen, wird das schier
unmöglich!
Abbildung 2:
Die Große Magellanische Wolke ("Large Magellanic Cloud", LMC), unsere
nächste Nachbargalaxie in 160000 Lichtjahren Entfernung.
Das Infrarotbild wurde mit dem Spitzer-Satellitenteleskop der NASA
aufgenommen. Die Position des Überriesensterns WOH G64 in der
rechten Bildhälfte ist markiert.
Bild: NASA, Spitzer-Satellitenteleskop, SAGE Team.
(Bitte Anklicken für höhere Auflösung!).
Die Verwendung von zwei oder mehr Teleskopen, zusammengeschaltet zu einem "Interferometer", ermöglicht ein wesentlich höheres Auflösungsvermögen als mit einem einzelnen Teleskop allein. Das "Very Large Telescope Interferometer" (VLTI) der ESO in Chile, bei dem zwei oder drei der 8,2m-Teleskope auf dem Cerro Paranal zusammengeschaltet werden, ist eines der größten und leistungsstärksten Instrumente dieser Art. Ein Forscherteam von MPIfR und ESO hat Beobachtungen durchgeführt mit dem VLTI-Instrument MIDI (dem "MID-infrared Instrument"), das in zwei Frequenzbändern zwischen 8 und 26 μm im mittleren Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums arbeitet. MIDI ist ideal geeignet zur Beobachtung der thermischen Strahlung aus der Staubhülle, die durch den Zentralstern aufgeheizt wird. Das mit MIDI erzielte Auflösungsvermögen ist so hoch, dass man damit von Bonn aus einen Tennisball auf dem Brandenburger Tor in Berlin identifizieren könnte! Damit ergibt sich nun die Möglichkeit, quasi per "Zoom" die unmittelbare Umgebung des sterbenden Überriesensterns mit der Bezeichnung "WOH G64" zu erkunden, der sich nicht in unserer Milchstraße befindet, sondern in der nächsten Nachbargalaxie, der Großen Magellanischen Wolke in ca. 160000 Lichtjahren Entfernung.
"Zum ersten Mal konnten wir eine Nahaufnahme von einem Stern gewinnen, der außerhalb unserer Milchstraße liegt. Das ist ein sehr wichtiger erster Schritt, um zu verstehen, wie sterbende Sterne in anderen Galaxien sich von denen in unserer Milchstraße unterscheiden", sagt Keiichi Ohnaka vom MPIfR, der Erstautor des Forschungsberichts über WOH G64. "Wir haben herausgefunden, dass dieser Überriesenstern in der letzten Phase seines Lebens von einem dicken Staubring umgeben wird, der, wenn man es mit theoretischen Modellrechnugen vergleicht, ein bißchen so wie ein "Bagel" aus der Bäckerei aussieht." Der Durchmesser des Giganten ist so groß wie die Umlaufbahn von Saturn um die Sonne. Die Ausdehnung des gesamten Staubrings übertrifft dies noch bei weitem. Der innere Rand des Staubrings liegt bereits bei 120 Astronomischen Einheiten, also dem 120fachen des Abstands Erde-Sonne. Und die Gesamtgröße des Staubrings dürfte beinahe ein Lichtjahr unfassen.
Die Forscher konnten abschätzen, dass die Gesamtmasse des Sterns WOH G64 zum Zeitpunkt seiner Entstehung ungefähr 25mal so groß war wie die Masse der Sonne. Sie haben auch herausgefunden, dass inzwischen 10 bis 40% der ursprünglichen Masse durch einen sehr heftigen Sternwind in den Staubring hinausgeblasen worden sind.
Wie wird die zukünftige Entwicklung von WOH G64 aussehen? Eines Tages, in
vielleicht 1000 oder 10000 Jahren, wird dieser Stern als Supernova explodieren,
ganz ähnlich wie die berühmte Supernova 1987a, die ebenfalls in der
Großen Magellanischen Wolke explodiert ist.
Abgeschätzt von der Masse von WOH G64 könnene wir annehmen, dass
diese Supernova ähnlich hell wird wie 1987A und ebenfalls mit dem
bloßen Auge zu sehen sein dürfte (leider nur auf der
Südhalbkugel der Erde und nicht in Deutschland).
Die Supernova-Explosion wird den überwiegenden Teil der Masse von WOH G64
hinaussschleudern, und damit Rohmaterial liefern für die
Entstehung der nächsten Generation von Sternen.
Spatially resolved dusty torus toward the red supergiant
WOH G64 in the Large Magellanic Cloud,
Keiichi Ohnaka, Thomas Driebe, Karl-Heinz Hofmann, Gerd Weigelt,
Markus Wittkowski,
Astronomy & Astrophysics, 2008, volume 484-2, p. 371
(DOI: 10.1051/0004-6361:200809469).
The Behemoth has a thick Belt (ESO Press Release 15/08), parallele Presseinformation der ESO vom 27. Mai 2008.
Infrarotinterferometrie-Gruppe
am MPIfR.
VLT-Interferometer (VLTI) der
Europäischen Südsternwarte (ESO).
MIDI, das "MID-infrared Instrument for the
VLT Interferometer" der ESO.
Dr. Keiichi Ohnaka,
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn.
Fon: +49-228-525-353
Fax: +49-228-525-229
E-mail: kohnaka
Prof. Dr. Gerd Weigelt,
Direktor und Leiter der Infrarotinterferometriegruppe,
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn.
Fon: +49-228-525-243
Fax: +49-228-525-229
E-mail: weigelt
Dr. Norbert Junkes,
Öffentlichkeitsarbeit,
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn.
Fon: +49-228-525-399
Fax: +49-228-525-438
E-mail: njunkes