Doppelstern-System Mira zeigt die Zukunft unserer Sonne Unerwarteter Strahlenausbruch eines Roten Riesen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Doppelstern-System Mira zeigt die Zukunft unserer Sonne

Unerwarteter Strahlenausbruch eines Roten Riesen

Künstlerische Darstellung des Strahlungsausbruches auf Mira A (rechts) und des Gasstroms zum Begleitstern Mira B (oben links). © Katja Lindblom (CC BY-NC-ND 4.0)

Scharfäugig wie nie zuvor: Zum ersten Mal haben Astronomen Details von der Oberfläche eines Roten Riesen zu sehen bekommen. Der mit dem Radioteleskop ALMA beobachtete Strahlenausbruch auf dem Stern Mira A kommt dabei überraschend: Für dieses Stadium eines Sterns haben Astronomen solche Aktivitäten bisher nicht erwartet – sie sind eher typisch für Sterne wie unsere Sonne. Das Mira-Doppelsystem liefert jedoch auch einen Eindruck davon, wie die Zukunft der Sonne aussehen könnte.

Rote Riesen wie der Stern Mira A sind extrem wichtig für das „Ökosystem“ unserer Heimatgalaxie: Wenn diese Sterne das Ende ihres Lebens erreichen, stoßen sie ihre äußeren Schichten explosionsartig ab. Diese dabei entstehenden Planetarischen Nebel enthalten schwere Elemente, die zuvor durch Kernfusion in den Sternen entstanden sind. Dazu gehören auch Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff, aus denen etwa unsere Körper bestehen. Die Elemente in diesen Resten ehemaliger Sterne liefern schließlich das Material für neue Sterne und Planeten.

Blick auf die Zukunft unserer Sonne

Mira A ist wahrscheinlich schon seit dem Altertum bekannt und ist namensgebend für die ganze Klasse der Mira-variablen Sterne. Diese schwanken stark in ihrer Helligkeit: In seiner hellsten Phase ist Mira A mit bloßem Auge leicht im Sternbild Wal zu sehen. In der dunkleren Phase braucht man dafür ein Teleskop.

Seit einiger Zeit wissen Astronomen auch, dass das Mira-System aus zwei Sternen besteht, dem Roten Riesen Mira A und dem Weißen Zwerg Mira B. Beides sind Stadien, die unsere Sonne in ferner Zukunft einmal erreichen wird. Die Sterne des Doppelsystems haben außerdem in etwa die gleiche Masse wie die Sonne. Daher sie einen Ausblick auf die Zukunft unseres Zentralgestirns.

Falschfarben-Aufnahme des Doppelsystems aus Mira A und Mira B, erstellt aus Daten des ALMA-Radioteleskops. Die kleine Ellipse unten links zeigt die Größe der von ALMA aufgelösten Details. © ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings et al.

Sichtbare Details auf der Oberfläche

Mit dem Radioteleskop ALMA haben Astronomen um Wouter Vlemmings von der Chalmers University of Technology in Göteborg nun einen besonders scharfen Blick in diese Zukunft werfen können: Sie beobachteten einen starken Strahlungsausbruch auf Mira A. „ALMAs Blick ist so scharf, dass wir erste Details auf der Oberfläche des Sterns sehen können“, sagt Vlemmings.

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„Ein Teil der Oberfläche ist nicht nur extrem hell, die Helligkeit verändert sich auch“, so der Forscher weiter. „Das muss ein riesiger Ausbruch sein, und wir vermuten einen Zusammenhang mit einem Ausbruch, den Röntgenteleskope vor einigen Jahren beobachtet haben.“ Bei einem Roten Riesen kommt ein solcher Ausbruch für die Astronomen überraschend. Sie nehmen aber an, dass magnetische Aktivität des Sterns eine wichtige Rolle dabei spielt, so wie sie auch den Sternenwind unserer Sonne beeinflusst.

Mira ist erst der Anfang

Die neuen ALMA-Bilder zeigen jedoch noch mehr: Sie liefern auch den bislang besten Blick auf den Begleitstern Mira B. Der Abstand zwischen den beiden einander umkreisenden Sternen ist etwa so groß wie die durchschnittliche Entfernung zwischen Pluto und der Sonne. Das ist nah genug, dass gasförmiges Material vom Roten Riesen Mira A zum Weißen Zwerg Mira B strömen kann – zum ersten Mal sichtbar für die Astronomen.

Möglich waren diese Aufnahmen, indem erstmals die einzelnen Antennen des ALMA-Teleskops maximal voneinander entfernt standen. Dadurch erreicht die Anordnung der Antennen gemeinsam die größtmögliche Auflösung. Die Daten des Mira-Systems sollen erst der Anfang sein: „ALMA hat uns erstmals Details von der Oberfläche von Mira gezeigt“, freut sich Vlemmings. „Jetzt können wir anfangen, unsere nächstgelegenen Roten Riesen mit zuvor unerreichbarem Detailreichtum zu erforschen.“ (doi: 10.1051/0004-6361/201526186)

(Chalmers University of Technology, 01.06.2015 – AKR)

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