Die Astronomen gaben am 10. Januar bekannt, dass sie bei den fehlenden Datenträgern einen Vorsprung haben. Der Bericht wurde von einem UCLA-Doktoranden und einem Doktoranden vorgelegt. Kandidat Peter Plavchan; sein Berater Michael Jura; und Sarah Lipscy, jetzt bei Ball Aerospace, zum Treffen der American Astronomical Society in San Diego. Dieser Hinweis könnte für die fehlenden Hinweise darauf verantwortlich sein, dass rote Zwerge Planetensysteme bilden.
Der Beweis
Rote Zwerge (oder M-Zwerge) sind in vielerlei Hinsicht Sterne wie unsere Sonne, aber kleiner, weniger massereich und schwächer. Ungefähr 70 Prozent aller Sterne in unserer Galaxie sind rote Zwerge.
"Wir möchten verstehen, ob diese Sterne Planeten bilden, wie es die anderen Sterne in unserer Galaxie tun", sagte Plavchan, der diese Forschungsuntersuchung leitet.
Ungefähr die Hälfte aller neugeborenen Sterne besitzt die Materialien zur Herstellung von Planeten. Wenn Sterne geboren werden, bilden die übrig gebliebenen Materialien das, was Astronomen als Urscheibe bezeichnen, die den Stern umgibt. Aus dieser Urscheibe, die aus Gas und kleinen Körnern fester Materialien besteht, die Astronomen als „Staub“ bezeichnen, können Planeten zu wachsen beginnen. Wenn diese „Planetesimalen“ durch Ansammlung von Material in der Nähe in der Urscheibe wachsen, kollidieren sie auch miteinander. Diese Kollisionen sind häufig und heftig und erzeugen mehr Staub, der eine neue Trümmerscheibe bildet, nachdem der Stern etwa 5 bis 10 Millionen Jahre alt ist. In unserem eigenen Sonnensystem sehen wir überall Beweise für diese gewaltsamen Kollisionen, die vor mehr als 4 Milliarden Jahren stattgefunden haben? wie die Krater auf dem Mond.
Die Trümmerscheibe aus „Staub“, die von diesen uralten Kollisionen in unserem eigenen Sonnensystem übrig geblieben ist, hat sich längst aufgelöst. Astronomen haben jedoch viele junge Sterne im lokalen Teil unserer Galaxie entdeckt, wo diese Trümmerscheiben noch zu sehen sind. Diese Sterne werden beim Bilden von Planeten gefangen und sind für Astronomen von großem Interesse, die verstehen möchten, wie dieser Prozess funktioniert. Seltsamerweise waren nur zwei dieser Sterne mit Trümmerscheiben rote Zwerge: AU Microscopium (AU Mic) und GJ 182, 32,4 Lichtjahre bzw. ungefähr 85 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Obwohl rote Zwerge eine solide Mehrheit unter den verschiedenen Arten von Sternen in unserer Galaxie halten, wurden nur zwei mit Hinweisen auf Trümmerscheiben gefunden. Wenn die Hälfte aller roten Zwerge mit dem Material zur Bildung von Planeten begann, was geschah dann mit dem Rest von ihnen? Wohin gingen das Material und der Staub, die diese Sterne umgeben? Faktoren wie Alter, kleinere Größen und Ohnmacht der Roten Zwerge erklären diese fehlenden Scheiben nicht vollständig.
Die Ermittlung
Im Dezember 2002 und April 2003 beobachteten Plavchan, Jura und Lipscy mit dem Long Wavelength Spectrometer, einer Infrarotkamera am 10-Meter-Teleskop am Keck-Observatorium in Mauna Kea, Hawaii, eine Probe von neun nahe gelegenen roten Zwergen. Diese neun Sterne befinden sich alle innerhalb von 100 Lichtjahren von der Erde entfernt und es wurde angenommen, dass sie möglicherweise Trümmerscheiben besitzen. Keiner zeigte jedoch Hinweise auf das Vorhandensein von warmem Staub, der durch die Kollisionen von sich bildenden Planeten erzeugt wurde.
Unterstützt von den früheren Forschungsuntersuchungen, die ebenfalls mit leeren Händen durchgeführt wurden, überlegten die Forscher, was rote Zwerge von anderen größeren, helleren Sternen unterscheidet, die mit Trümmerscheiben gefunden wurden.
"Wir müssen überlegen, wie der Staub in diesen jungen roten Zwergen entfernt wird und wohin er geht", sagte Jura, Plavchans Berater für Abschlussarbeiten.
In anderen jungen, massereicheren Sternen? A-, F- und G-Typen? Der Staub wird hauptsächlich durch Poynting-Robertson-Widerstand, Strahlungsausblasen und Kollisionen entfernt.
"Diese ersten beiden Prozesse sind für rote Zwerge einfach unwirksam, daher muss etwas anderes geschehen, um das Verschwinden der Trümmerscheiben zu erklären", sagte Plavchan.
Unter Poynting-Robertson-Widerstand, eine Folge der besonderen Relativitätstheorie, windet sich der Staub langsam in Richtung des Sterns, bis er sich erwärmt und sublimiert.
Der neue Vorsprung im Fall
Plavchan, Jura und Lipscy haben herausgefunden, dass es einen anderen Prozess gibt, der dem Poynting-Robertson-Widerstand ähnelt und möglicherweise den Fall der fehlenden roten Zwergtrümmerscheiben lösen kann: den Sternwindwiderstand.
Sterne wie unsere Sonne und rote Zwerge besitzen einen Sternwind? Protonen und andere Teilchen, die von den Magnetfeldern in den äußeren Schichten eines Sterns auf Geschwindigkeiten von mehr als einigen hundert Meilen pro Sekunde getrieben und in den Weltraum ausgestoßen werden. In unserem eigenen Sonnensystem ist der Sonnenwind dafür verantwortlich, die Schwänze der Kometen zu formen und die Aurorae Borealis auf der Erde zu produzieren.
Dieser Sternwind kann auch Staubkörner, die einen Stern umgeben, in Mitleidenschaft ziehen. Astronomen kennen diese Widerstandskraft seit langem, aber sie ist für unsere eigene Sonne weniger wichtig als der Poynting-Robertson-Widerstand. Rote Zwerge erfahren jedoch stärkere magnetische Stürme und haben folglich stärkere Sternwinde. Darüber hinaus zeigen Röntgendaten, dass die Winde der Roten Zwerge noch stärker sind, wenn die Sterne sehr jung sind und sich Planeten bilden.
„Durch den stellaren Windwiderstand können Hinweise auf die Bildung von Planeten um rote Zwerge„ gelöscht “werden, indem der Staub entfernt wird, der bei den Kollisionen entsteht. Ohne stellaren Windwiderstand wäre die Trümmerscheibe immer noch da und wir könnten sie mit der aktuellen Technologie sehen “, sagte Plavchan.
Diese Forschung löst möglicherweise den Fall der fehlenden Festplatten, aber es ist mehr Arbeit erforderlich. Astronomen wissen wenig über die Stärke der Sternwinde um junge Sterne und rote Zwerge. Während weitere Beobachtungen von roten Zwergen durch die Spitzer-Infrarot-Teleskopanlage diese Forschung unterstützt haben, wird dieser Fall erst abgeschlossen, wenn wir die Stärke der Sternwinde um junge rote Zwerge direkt messen können.
Diese Forschung wurde dem Astrophysical Journal zur Veröffentlichung vorgelegt und wird durch Mittel der NASA unterstützt.
Originalquelle: UCLA-Pressemitteilung
