Es ist ein hartes altes Universum da draußen. Ein junger Stern hat viel zu befürchten, da massive Sterne, die gerade erst zu leuchten beginnen, ein Sternenkinderzimmer mit einem Sturm von Sonnenwind füllen können.
Nein, es ist kein B-Movie-Film: Die "Death Stars of Orion" sind echt. Solche Monster kommen in Form von jungen Sternen vom Typ O vor.
Und jetzt hat zum ersten Mal ein Team von Astronomen aus Kanada und den Vereinigten Staaten solche Stars auf frischer Tat ertappt. Die Studie, veröffentlicht in der diesmonatigen Ausgabe von Das astrophysikalische Journal, konzentriert auf bekannte protoplanetare Scheiben, die vom Hubble-Weltraumteleskop im Orionnebel entdeckt wurden.
Diese protoplanetaren Scheiben, auch als „Kaulquappen“ oder Proplyden bekannt, sind Kokons aus Staub und Gas, die Sterne beherbergen, die gerade erst anfangen zu leuchten. Ein Großteil dieses übrig gebliebenen Materials wird sich zu Planeten aggregieren, aber in der Nähe befindliche massive Sterne vom Typ O können in einem Sternenkinderzimmer Chaos verursachen und den Prozess häufig stören.
"O-Sterne, die im Vergleich zu unserer Sonne wirklich Monster sind, senden enorme Mengen an ultravioletter Strahlung aus, was bei der Entwicklung junger Planetensysteme verheerende Folgen haben kann", sagte die Astronomin Rita Mann kürzlich in einer Pressemitteilung. Mann arbeitet für den National Research Council of Canada in Victoria und ist leitender Forscher des Projekts
Wissenschaftler verwendeten das Atacama Large Millimeter Array (ALMA), um die Produkte von Orion in beispiellosen Details zu untersuchen. Unterstützende Beobachtungen wurden auch mit dem Submillimeter Array in Hawaii gemacht.
ALMA erlebte 2011 „erstes Licht“ und hat bereits einige erstklassige Ergebnisse erzielt.
„ALMA ist das weltweit empfindlichste Teleskop bei hochfrequenten Funkwellen (z. B. 100-1000 GHz). Selbst mit nur einem Bruchteil der endgültigen Anzahl von Antennen (mit 22 von insgesamt geplanten 50 Antennen) konnten wir mit ALMA die Scheiben relativ nahe am O-Stern erkennen, während frühere Observatorien sie nicht erkennen konnten “, so James Di Francesco vom National Research Council of Canada sagte Space Magazine. "Da die Helligkeit einer Scheibe bei diesen Frequenzen proportional zu ihrer Masse ist, bedeuteten diese Erkennungen, dass wir die Massen der Scheiben messen und sicher sein konnten, dass sie in der Nähe des Sterns vom O-Typ ungewöhnlich niedrig waren."
ALMA verdoppelte auch die Anzahl der in der Region beobachteten Proplyden und war in der Lage, innerhalb dieser Kokons zu spähen und direkte Massenmessungen durchzuführen. Dies ergab, dass die Masse vom ultravioletten Wind von den verdächtigen Sternen vom Typ O entfernt wurde. Hubble war zuvor Zeuge einer solchen Abisolieraktion gewesen, aber ALMA konnte zum ersten Mal die Masse innerhalb der Scheiben direkt messen.
Und was entdeckt wurde, ist kein gutes Zeichen für die Planetenbildung. Solche Protosterne müssen innerhalb von etwa 0,1 Lichtjahren nach einem Stern vom Typ O ihren Kokon aus Gas und Staub in nur wenigen Millionen Jahren reinigen - nur ein Wimpernschlag im Spiel der Planetenbildung.
Mit dem Credo eines Sterns vom Typ O, „hell zu brennen und jung zu sterben“, kann diese Art von Ereignis in Nebeln während der frühen Sternentstehung ziemlich typisch sein.
"Sterne vom Typ O haben eine relativ kurze Lebensdauer, etwa 1 Million Jahre für den hellsten O-Stern im Orion - das ist das 40-fache der Masse unserer Sonne - im Vergleich zu der Lebensdauer von weniger massiven Sternen wie unserer Sonne von 10 Milliarden Jahren." Di Francesco erzählte Space Magazine. "Da diese Cluster normalerweise die einzigen Orte sind, an denen sich O-Sterne bilden, würde ich sagen, dass diese Art von Ereignis tatsächlich typisch für Nebel ist, in denen sich die frühe Sternentstehung befindet."
Es ist üblich, dass neugeborene Sterne in Sterngärten wie M42 in unmittelbarer Nähe zueinander stehen. Die Forscher der Studie fanden heraus, dass bei Proplyden innerhalb der extremen UV-Hülle eines massereichen Sterns die Scheibe in kurzer Zeit zerkleinert wird, wobei im Durchschnitt weniger als 50% der Gesamtmasse des Jupiter erhalten bleiben. Jenseits des "Tötungsradius" von 0,1 Lichtjahren steigt jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass diese Proplyden Masse behalten, wobei Forscher beobachten, dass noch 1 bis 80 Jupitermassen Material übrig sind.
Die Ergebnisse dieser Studie sind auch entscheidend, um zu verstehen, wie das frühe Leben von Sternen aussieht und vielleicht der Stammbaum unseres eigenen Sonnensystems sowie wie häufig - oder selten - unsere eigene Geschichte in der Geschichte des Universums sein könnte.
Es gibt Hinweise darauf, dass unser Sonnensystem zu Beginn seines Lebens Zeuge einer oder mehrerer nahegelegener Supernovae gewesen sein könnte, wie Isotopenmessungen belegen. Wir hatten das Glück, solche Ereignisse in der Nähe gehabt zu haben, um unsere Umwelt mit schweren Elementen zu „salzen“, uns aber nicht ganz sauber zu fegen.
"Unsere eigene Sonne hat sich wahrscheinlich in einer gruppierten Umgebung gebildet, die der von Orion ähnelt. Es ist also gut, dass wir uns nicht zu nahe an den O-Sternen im Elternnebel gebildet haben", sagte Di Francesco Space Magazine. „Als die Sonne noch sehr jung war, war sie nahe genug an einem massereichen Stern, so dass das Proto-Sonnensystem beim Sprengen (Supernova) mit bestimmten Isotopen wie Al-26 besiedelt wurde, die nur bei Supernova-Ereignissen erzeugt werden. ”
Dies ist das Schicksal massereicher Sterne vom Typ O im Orionnebel, obwohl keiner von ihnen alt genug ist, um auf diese Weise zu explodieren. Es ist in der Tat erstaunlich zu glauben, dass wir beim Blick in den Orionnebel ein Drama erleben, das dem ähnelt, das vor Milliarden von Jahren unser Sonnen- und Sonnensystem hervorgebracht hat.
Der Orionnebel ist die uns am nächsten gelegene aktive Sternentstehungsregion in einer Entfernung von etwa 1.500 Lichtjahren und ist mit bloßem Auge nur als unscharfer Fleck im Knauf des „Schwertes“ von Orion dem Jäger sichtbar. Wenn Sie den Orionnebel mit geringer Leistung durch ein kleines Teleskop betrachten, können Sie einfach eine Gruppe von vier Sternen erkennen, die zusammen als Trapez bekannt sind. Dies sind so massive, heiße und leuchtende Sterne vom Typ O, die ihre lokalen Nachbarschaften räumen und das Innere des Nebels wie eine chinesische Laterne beleuchten.
Und so imitiert die wissenschaftliche Tatsache die Fiktion in einer ironischen Wendung, wie sich herausstellt, dass „Todessterne“ tun in der Tat gelegentlich Planeten - oder zumindest protoplanetare Scheiben - sprengen!
Schauen Sie sich unbedingt ein großartiges Stück über ALMA in einer kürzlich erschienenen Folge von an CBS 60 Minuten:
Lesen Sie das Abstract und das vollständige (Paywalled) Papier weiter ALMA-Beobachtungen der Orion-Proplyden im Das astrophysikalische Journal.
