Wenn Sterne das Ende ihrer Lebensspanne erreichen, erleiden viele einen Gravitationskollaps und explodieren in eine Supernova. In einigen Fällen kollabieren sie zu Schwarzen Löchern und setzen in kurzer Zeit eine enorme Menge an Energie frei. Dies sind sogenannte Gammastrahlen-Bursts (GRBs) und eines der mächtigsten Ereignisse im bekannten Universum.
Kürzlich konnte ein internationales Team von Astronomen ein Bild eines neu entdeckten Dreifachsternsystems aufnehmen, das von einem „Windrad“ aus Staub umgeben ist. Dieses System mit dem Spitznamen „Apep“ befindet sich ungefähr 8.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und soll ein GRB mit langer Dauer werden. Darüber hinaus ist es das erste seiner Art, das in unserer Galaxie entdeckt wurde.
Die Studie, die die Ergebnisse des Teams beschreibt, wurde kürzlich im wissenschaftlichen Journal veröffentlicht Natur.Das Team wurde von Joseph R. Callingham, einem Postdoktoranden des niederländischen Instituts für Radioastronomie (ASTRON), geleitet und bestand aus Mitgliedern des Sydney Institute for Astronomy (SIfA), des Royal Observatory Edinburgh, der University of Sheffield und der University of New South Wales.
Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das Team ein Bild von 2XMM J160050.7-514245 aufgenommen, einem Dreifachsternsystem, das aus einem Doppelpaar und einem von einer Staubwolke umgebenen Einzelstern besteht. Aufgrund seiner gewundenen Form, die einer um die Sterne gewundenen Schlange ähnelt, nannte das Team das System Apep. Diese alte ägyptische Gottheit war eine gigantische Schlange, die Chaos verkörperte und jede Nacht mit dem Sonnengott Ra kämpfte.
Dieser Fund war beispiellos und unerwartet. Callingham erklärte kürzlich in einer Pressemitteilung der ESO: „Dies ist das erste derartige System, das in unserer eigenen Galaxie entdeckt wurde. Wir hätten nie erwartet, ein solches System in unserem eigenen Garten zu finden. “ Noch interessanter ist die Tatsache, dass dieses System voraussichtlich einen Gravitationskollaps erleiden und zu einem GRB mit langer Dauer werden wird.
Wie bereits erwähnt, gehören GRBs zu den stärksten Explosionen im Universum. Diese dauern normalerweise zwischen einigen Tausendstelsekunden und einigen Stunden und setzen im Verlauf ihres gesamten Lebenszyklus so viel Energie frei, wie die Sonne benötigt. Langzeit-GRBs sind solche, die länger als 2 Sekunden dauern und verursacht werden, wenn schnell rotierende Wolf-Rayet-Sterne in die Supernova gehen.
Diese seltene heterogene Klasse von Sternen weist ungewöhnliche Spektren auf, die auf das Vorhandensein schwerer Elemente und den Abbau von Wasserstoff und starken Sternwinden hinweisen. Einige der massereichsten Sterne im Universum entwickeln sich gegen Ende ihres Lebens zu Wolf-Rayet-Sternen und bleiben nur einige hunderttausend Jahre in diesem Zustand.
In dieser Zeit erzeugen sie starke Sternwinde, die große Mengen an Material mit einer Geschwindigkeit von bis zu Millionen von Kilometern pro Stunde abwerfen. Im Fall von Apep zeigten Messungen seiner Sternwinde, dass sie sich mit 12 Millionen km / h fortbewegen. Es sind diese Winde, die für das Staubrad verantwortlich sind, das dieses Dreifachsternsystem und seine gewundene Form umgibt.
Grundsätzlich bildete sich das Windrad als Ergebnis kollidierender Sternwinde, die durch das Binärpaar erzeugt wurden (das im Bild oben als einzelner heller Stern erscheint). Das binäre Paar ist auch für die Modellierung des Windrads verantwortlich, wo sein Gravitationseinfluss und seine Umlaufbahnen ihm seine Serpentinenform verleihen.
Im Vergleich zu den Sternwinden, die vom Binärpaar erzeugt werden, wirbelt das Windrad selbst mit einer vergleichsweise langsamen Geschwindigkeit von weniger als 2 Millionen km / h herum. Es wird angenommen, dass dieser massive Unterschied das Ergebnis eines der binären Paare ist, die sowohl schnellen als auch langsamen Wind in verschiedene Richtungen starten.
Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass sich das Binärpaar so schnell dreht, dass es sich fast selbst zerreißt (auch bekannt als nahezu kritische Drehung). Darüber hinaus wird angenommen, dass Wolf-Rayet-Sterne, die so schnelle Rotationen aufweisen, GRBs mit langer Dauer produzieren, wenn ihre Kerne am Ende ihres Lebenszyklus zusammenbrechen.
All dies führte das internationale Team zu dem Schluss, dass Apep innerhalb weniger hunderttausend Jahre (ein bloßer Wimpernschlag in Bezug auf kosmologische Zeitskalen) einen Gravitationskollaps erleiden und sich als massiver GRB entfesseln wird. Dieses Ereignis wird wahrscheinlich das erste GRB sein, das in unserer Galaxie stattfindet, und wird lange genug dauern, damit Astronomen es entdecken können.
Ob diese Astronomen Menschen sein werden oder nicht, ist eine ganz andere Sache. In ein paar hunderttausend Jahren kann viel passieren. Dennoch ist es eine ziemliche Errungenschaft, den Vorfahren eines der energischsten Ereignisse im Universum in unserem eigenen kosmischen Hinterhof zu finden und zu wissen, dass dies eines Tages zu einer massiven Explosion führen wird.
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