Erste Einblicke in den Geburtsprozess einer neuen Sonne Astronomen entdecken jüngsten Sternenembryo - scinexx | Das Wissensmagazin
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Erste Einblicke in den Geburtsprozess einer neuen Sonne

Astronomen entdecken jüngsten Sternenembryo

Diese Illustration zeigt, wie der frühe Protostern L1527 IRS aus der Nähe aussehen könnte: die Abbildung links zeigt die Staubscheibe um den Protostern von der Seite, die Pfeile kennzeichnen den Bereich, in denen ein Teil des nach innen strömendes Gases wieder nach außen abgegeben wird; die Abbildung rechts zeigt die Staubscheibe von oben gesehen. © Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Astronomen haben den jüngsten bekannten Protostern entdeckt: Der Sternenembryo ist gerade erst dabei, Materie aus der umgebenden Gaswolke anzusammeln und leuchtet noch nicht aus eigener Kraft. Solche frühen Stadien der Sternengeburt hatte man zuvor noch nie beobachtet, sie lieferten aber wichtige Informationen über die Entstehung auch unseres eigenen Sonnensystems, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin „Nature“.

Der neuentdeckte Protostern L1527 IRS hat nur ein Fünftel der Masse unserer Sonne und ist damit zehn Mal kleiner als alle bisher bekannten. Er ist zudem maximal 300.000 Jahre alt, vermutlich sogar noch deutlich jünger. Ausfindig gemacht hatten die Forscher den 450 Lichtjahre von der Erde entfernten Protostern mit Hilfe zweier leistungsstarker Radioteleskop-Observatorien.

„Obwohl es so jung ist, besitzt dieses Objekt schon alle Elemente eines gerade entstehenden Sonnensystems“, sagt Erstautor John Tobin vom National Radio Astronomy Observatory im US-amerikanischen Charlottesville. Noch habe L1527 IRS nur rund 20 Prozent der Masse der ihn umgebenden Geburtshülle aus Gas. Er wachse pro Jahr aber um rund 0,7 Millionstel Sonnenmassen – das sei relativ viel. Wenn dieser Ansammlungsprozess abgeschlossen ist, könnte er genauso groß werden wie unsere Sonne, schätzen die Astronomen.

Der Protostern besitzt bereits eine rotierende Staubscheibe und damit die Grundbausteine für ein späteres Planetensystem, wie die Forscher berichten. In dieser Scheibe sei schon genügend Materie enthalten, um mindestens sieben Planeten von der Masse eines Jupiter zu bilden. Das sei das erste Mal, dass man eine solche protoplanetare Scheibe bei einem so jungen Protostern nachgewiesen habe. Die Messungen der Astronomen zeigen zudem, dass sich die Materie in dieser Scheibe bereits ähnlich verhält wie heute die Planeten unseres Sonnensystems: Je weiter sie von ihrem Zentralstern entfernt sind, desto langsamer kreisen sie.

Kollabierende Gaswolke als Sternenwiege

Nach gängiger Theorie entstehen Sterne aus dichten Wolken kalten, interstellaren Gases. Durch Erschütterungen, beispielsweise die Schockwellen einer nahegelegenen Sternenexplosion, werden diese Gaswolken an einigen Stellen stark komprimiert. Diese dichteren Klumpen können dann durch ihre eigene Schwerkraft weiter zusammengedrückt werden und schließlich in sich zusammenstürzen. Im Zentrum dieser Kollaps-Region bildet sich allmählich ein Sternenembryo. Hat dieser Protostern genügend Masse angesammelt, wird der Druck in seinem Inneren so groß, dass die Atomkerne des Wasserstoffs verschmelzen – er beginnt zu leuchten. Aus dem Protostern ist ein neuer Stern entstanden.

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„Verglichen mit der Lebenszeit eines Menschen ist ein Stern wie unsere Sonne nur etwa sieben Stunden lang ein echter Protostern“, erklärt der Astronom David Clarke von der Saint Mary’s University in Halifax in einem begleitenden Kommentar. Diese frühe Entwicklungsphase dauere nur rund 100.000 Jahre. Deswegen und weil der Protostern meist von dichten Gas- und Staubwolken verhüllt sei, sei es Astronomen bisher nicht gelungen, eine ferne Sonne in diesem Stadium direkt zu beobachten und näher zu untersuchen. Mit L1527 IRS habe man nun erstmals einen solchen Protostern quasi auf frischer Tat ertappt, sagt der Forscher.

Tobin und seine Kollegen hatten den Protostern und seine Umgebung mit dem Submillimeter Array (SMA) auf dem Mauna Kea auf Hawaii und dem Combined Array for Millimeter-wave Astronomy (CARMA) im kalifornischen Cedar Flat untersucht. Beide Observatorien bestehen aus mehreren, zu einem Empfänger zusammengeschalteten Radioteleskopen. Diese können die Radiostrahlung, beispielsweise der aufgeheizten Staubscheibe um einen Protostern, mit hoher Genauigkeit auffangen und abbilden (doi:10.1038/nature11610).

(Nature, 06.12.2012 – NPO)

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