Protostern wird wie ein Planet in der Staubscheibe eines zweiten Sterns geboren Ungewöhnliche Doppelstern-Geburt - scinexx | Das Wissensmagazin
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Protostern wird wie ein Planet in der Staubscheibe eines zweiten Sterns geboren

Ungewöhnliche Doppelstern-Geburt

Stgernbildung
Astronomen haben erstmals einen Stern beobachtet, der in der Staubscheibe eines größeren Partnersterns gebildet wurde. © J. D. Ilee / University of Leeds

Stern statt Planet: Astronomen haben eine ganz neue Form der Doppelstern-Bildung beobachtet. Dabei bildet sich der zweite Stern in der Staubscheibe seines größeren Partners – ähnlich wie sonst große Gasplaneten. Bisher war unklar, ob aus einer solchen Fragmentierung der protoplanetaren Scheibe auch Sterne entstehen können. Die Beobachtungen mit dem ALMA-Teleskop liefern nun den ersten Beweis dafür.

Ein Großteil aller Sterne im Kosmos haben einen nahen Partner – sie sind Doppelsterne. Auch unsere Sonne könnte einst als Teil eines Paares entstanden sein. Wenn Gas und Staub in den Sternenwiegen unter der eigenen Schwerkraft kollabiert, liegen diese Zentren der Sternbildung oft so nah beieinander, dass sich die Jungsterne gegenseitig anziehen und Paare bilden. Astronomen vermuten sogar, dass fast alle Sterne zunächst im Doppelpack geboren werden, erst später trennen sich einige wieder.

Blick in eine Sternenkinderstube

Doch jetzt haben Astronomen um John Ilee von der University of Leeds ein Sternenpaar entdeckt, das dem gängigen Bildungsszenario widerspricht. Denn statt gemeinsam wie Zwillinge entstanden zu sein, ist der zweite Stern eher eine Art Ableger seines schwereren Partners. Aufgespürt haben die Forscher diesen ungewöhnlichen Fall mithilfe des Atacama Large Millimetre/submillimetre Array (ALMA).

Junge Doppelsterne
Aufnahme des Jungsternpaares und der Staubscheibe durch ALMA. Rot ist auf uns zuströmendes Gas, blau ist wegströmendes © J. D. Ilee / University of Leeds

Mit den Antennen des Mikrowellen-Teleskops nahmen die Astronomen den rund 11.000 Lichtjahre entfernten Stern G11.92{0.61 MM1 ins Visier. Dieser massereiche, noch sehr junge Stern ist von einer ausgedehnten Staub- und Gasscheibe umgeben. Sie erstreckt sich 1.200 astronomische Einheiten weit ins All hinaus und enthält 30 bis 60 Sonnenmassen an Material, wie die Forscher ermittelten.

Ungewöhnliche Paarung

Auffallend jedoch: Am Rand der Staubscheibe dieses Sterns entdeckten die Astronomen eine zweite, schwächere Strahlenquelle. Nähere Analysen ergaben, dass es sich dabei um einen weiteren jungen Stern handeln musste – einen viel kleineren Partner des Hauptsterns. Der größere Partner MM 1a ist rund 40 Sonnenmassen schwer, während der kleinere Partner MM 1b nur rund eine halbe Sonnenmasse umfasst.

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Das Ungewöhnliche daran: „Viele massereiche Sterne werden mit nahen Partnern geboren“, erklärt Ilee. „Aber meist sind sie annähernd gleich massereich und bilden sich gemeinsam als ‚Geschwister‘. Ein junges Doppelsternsystem mit einem Massenverhältnis von 80 : 1 zu finden, ist sehr ungewöhnlich – und spricht für einen völlig anderen Bildungsprozess.“

Kollaps in der Sternenscheibe

Die Astronomen vermuten, dass sich der zweite, kleinere Stern durch einen lokal begrenzten Schwerkraftkollaps der Staubscheibe des größeren bildete. „Bei massearmen Sternen wie unserer Sonne bilden sich auf diese Weise große Planeten“, erklärt llee. „In diesem Fall sind Stern und Staubscheibe so massereich, dass sich statt eines Planeten ein weiterer Stern gebildet hat.“ Dies sei das erste Mal, dass man ein Beispiel für eine solche Sternbildung durch Fragmentation der Staubscheibe beobachtet habe.

Der kleinere Jungstern könnte sogar seine eigene kleine zirkumstellare Scheibe ausgebildet haben – in der dann möglicherweise Planeten entstehen. Allerdings wird ihnen kein langes Leben beschieden sein, wie Ilee erklärt: „Sterne, die so massereich sind wie MM1a, leben nur rund eine Million Jahre bevor sie in einer Supernova explodieren“, so der Forscher. Diese Explosion könnte dann auch den kleineren Sternenpartner und dessen Planeten zerstören. (Astrophysical Journal Letters, in press)

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