Geburtswehen massereicher Sterne

  • 08. November 2016

Materieklumpen führen zu starken Hellig­keits­aus­brüchen.

Wie Sterne mit einer vielfachen Masse unserer Sonne entstehen, bildet eine der funda­mentalen Fragen der modernen Astro­physik. Jetzt haben Forscher der Uni Tübingen und der Uni Wien durch theore­tische Berech­nungen neue Kompo­nenten entdeckt, welche die Stern­ent­wick­lung mitbe­stimmen. Auch fanden sie bei der Ent­stehung masse­reicher Sterne Paral­lelen zur Geburt der sehr frühen Sterne des Universums sowie von masse­armen Sternen.

Sternengeburt

Abb.: Grafische Darstellung des Modells zur Geburt masse­reicher Sterne. Farb­kodiert ist die Dichte­ver­teilung um den ent­ste­henden Stern. (Bild: U. Tübingen)

Die Geburtsgeschichte von massereichen Sternen sei immer noch ein Myste­rium, weil diese während ihrer Ent­stehung in eine extrem dichte Gas­hülle einge­bettet sind, so Rolf Kuiper von der Uni Tübingen: „Die Gas­hülle macht es nahezu unmög­lich, den Geburts­vorgang selbst mit Groß­tele­skopen einzu­fangen. Mit anderen Worten, wir sehen die Krippe, in der sich die masse­reichen Sterne bilden, aber nicht die jungen Sterne selbst.“ Das Forscher­team hat die Sternen­geburt in einem theore­tischen Modell numerisch berechnet.

Das Modell setzte an bei einer Wolke aus interstellarem Gas und Staub, die sich zusammen­zieht und eine Akkretions­scheibe um einen jungen masse­reichen Stern bildet. Eine solche Scheibe rotiert um ein zentrales Objekt und trans­portiert Gas und Staub in Richtung des Zentrums. Zum ersten Mal stellten die Forscher fest, dass sich bei diesem Prozess Klumpen von extremer Dichte bilden müssen, die durch eine von der Schwer­kraft bewirkte Insta­bi­lität der Scheibe ent­stehen. Einige dieser Klumpen wandern ihren Daten zufolge nach innen auf den jungen Zentral­stern zu und können von diesem ver­schluckt werden. „Bei der Stern­ent­stehung verur­sacht das Ver­schlingen der Klumpen einen Hellig­keits­anstieg, welcher der Leuch­tkraft von hundert­tausend Sonnen ent­spricht“, erklärt Eduard Voro­byov von der Uni Wien.

Ein sehr ähnlicher Prozess von wiederholten unregel­mäßigen Hellig­keits­aus­brüchen war in der Forschung bereits aus Studien über die Ent­stehung der aller­ersten Sterne im frühen Uni­versum und auch bei der Bildung von masse­armen Sternen bekannt. Die neue Studie lege nahe, dass der Stern­ent­stehungs­prozess uni­ver­sellen Prin­zipien folgt und prak­tisch seit Beginn des Uni­ver­sums unver­ändert ähn­lichen Gesetz­mäßig­keiten unter­liegt, so die Forscher. Die Klumpen stellen nach Ansicht des Teams Kandi­daten für die Erzeu­gung von weiteren Sternen mit der unge­fähren Masse der Sonne dar, die Begleiter des masse­reichen Sterns bilden könnten. Die Ergeb­nisse der Studie helfen den beob­ach­tenden Astro­nomen bei der Ent­wick­lung neuer Strate­gien, um solche Hellig­keits­aus­brüche oder die Klumpen direkt zu beob­achten.

EKU / RK

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