Bildnachweis: Zwillinge
Eine rechtzeitige Entdeckung des amerikanischen Amateurastronomen Jay McNeil, unmittelbar gefolgt von Beobachtungen am Gemini Observatory, hat einen seltenen Einblick in die langsame, aber gewalttätige Geburt eines Sterns in etwa 1.500 Lichtjahren Entfernung gegeben. Die resultierenden Ergebnisse zeigen einige der stärksten Sternwinde, die jemals um einen embryonalen sonnenähnlichen Stern herum entdeckt wurden.
McNeils Fund war völlig zufällig. Er überblickte im Januar den Himmel von seinem Hinterhof im ländlichen Kentucky aus und machte elektronische Bilder mit seinem 8-Zentimeter-Teleskop. Als er seine Arbeit untersuchte, bemerkte er einen kleinen leuchtenden Lichtfleck im Sternbild Orion, der vorher nicht da war. "Ich kannte diesen Teil des Himmels sehr gut und konnte nicht glauben, was ich sah." sagte McNeil. Astronomen wurden fast sofort über das Internet alarmiert und stellten schnell fest, dass er auf etwas Besonderes gestoßen war.
"Es ist äußerst selten, dass wir die Gelegenheit haben, ein wichtiges Ereignis wie dieses zu studieren, bei dem ein neugeborener Stern ausbricht und Licht auf sein ansonsten dunkles Sternenkinderzimmer wirft." sagte der Zwillingsastronom Dr. Colin Aspin. Dr. Aspin und Dr. Bo Reipurth (vom Institut für Astronomie der Universität von Hawaii) veröffentlichten das erste Papier zu diesem Objekt, das jetzt als McNeils Nebel bekannt ist. Ihre Arbeit, die auf Beobachtungen mit dem Frederick C. Gillett Gemini-Nordteleskop auf Mauna Kea basiert, ist für Astrophysical Journal Letters im Druck.
"McNeils Nebel ermöglicht es uns, dem Puzzle der langen, langwierigen Geburt eines Sterns ein weiteres wichtiges Stück hinzuzufügen." sagte Reipurth. "Es ist mehr als dreißig Jahre her, seit etwas Ähnliches gesehen wurde. Zum ersten Mal haben wir die Gelegenheit, ein solches Ereignis mit modernen Instrumenten zu studieren, wie sie bei Gemini erhältlich sind."
Detaillierte Bilder und Spektren des stellaren Neugeborenen, die mit dem Gemini-Nahinfrarot-Imager und dem Multi-Objekt-Spektrographen aufgenommen wurden, zeigen, dass sich der Stern erheblich aufgehellt hat. Es sprengt Gas mit einer Geschwindigkeit von mehr als 600 Kilometern pro Sekunde von sich weg (über 2000-mal schneller als ein typisches Verkehrsflugzeug). Die Beobachtungen zeigen, dass der Ausbruch durch komplexe Wechselwirkungen in einer rotierenden Scheibe aus Gas und Staub um den Stern ausgelöst wurde. Aus Gründen, die noch nicht vollständig verstanden sind, beginnt sich der innere Teil der Scheibe zu erwärmen, wodurch die Gase glühen. Gleichzeitig werden einige Gastrichter entlang von Magnetfeldlinien auf die Oberfläche des Sterns geleitet, wodurch sehr helle heiße Stellen entstehen und der Stern wachsen kann. Durch den Ausbruch wurde auch ein Teil des Staubes und Gases, der den jungen Stern umgibt, entfernt, sodass Licht entweichen und einen kegelförmigen Hohlraum beleuchten konnte, der durch frühere Eruptionen in das Gas herausgearbeitet worden war.
Die Geburt eines Sterns dauert mehrere Zehntausende von Jahren und diese Beobachtungen sind nur eine kurze Momentaufnahme des Prozesses. Obwohl dies auf astronomischen Zeitskalen ein sehr schneller Zeitplan ist, erklärte Reipurth, dass er im Vergleich zu einem menschlichen Leben unglaublich langsam ist. "Wir Astronomen haben daher keine andere Wahl, als verschiedene Objekte zu vergleichen, bei denen sich jedes in einem anderen Entwicklungszustand befindet." er sagte. Dies ist sehr ähnlich zu der imaginären Situation einer außerirdischen Landung auf der Erde mit nur einer halben Stunde, um den gesamten Lebenszyklus des Menschen zu verstehen. Durch die Betrachtung von Menschen unterschiedlichen Alters und unter Verwendung einer Logik könnte dieser Außerirdische unser Wachstum vom Säugling bis zum Alter zusammenfügen. So beginnen wir, die Geburt und Jugend von Sternen zu verstehen. Seltene Ereignisse wie das, das McNeil entdeckt hat, helfen dabei, die Lücken in unserem Verständnis der Sternherkunft zu füllen.
Dieser Ausbruch ist möglicherweise nicht das erste Mal, dass der Stern während seiner langen turbulenten Geburt aufflammt. Nach McNeils Entdeckung ergab eine Inspektion der Archivplatten, dass ein ähnliches Ereignis im Jahr 1966 stattfand, als der Stern aufflammte und wieder in sein umhüllendes Gas überging. "Wir wissen so wenig über diese Art von Eruptionen, dass wir nicht einmal sagen können, ob der Stern weiter flackert oder schnell wieder aus dem Blickfeld verschwindet." sagte Aspin. Wir hatten das große Glück, dass Mr. McNeil dies entdeckt hat, als er es tat. In einem solchen Fall sind unsere Chancen umso besser zu verstehen, was vor sich geht, je früher wir es beobachten können.
Zum Glück für Aspin und Reipurth entdeckte McNeil dies im frühen Winter, während die Orion-Region noch hoch am Nachthimmel steht. Es war auch ein Glück, dass McNeil mit diesem Teil des Himmels so vertraut war, dass er sofort bemerkte, dass sich etwas geändert hatte. Diese Kombination von Umständen ermöglichte es den Astronomen, sehr schnell einen Beobachtungslauf auf Gemini vorzubereiten. "Unser Fenster zur Beobachtung dieses Objekts schließt sich schnell, wird aber später in diesem Jahr wieder sichtbar." sagte Aspin. "Bis dahin könnte dieser Ausbruch vorbei sein."
Ein auffälliges Farbbild von Gemini zeigt feine Details in McNeils Nebel. Der Stern und seine helle Scheibe leuchten wie ein Leuchtturm durch den Hohlraum aus Gas und Staub. Das Gemini-Bild und die Vorstellung eines Künstlers, wie das austretende Gas und die Hotspots eines jungen Sterns dieses Ereignis verursacht haben könnten, finden Sie hier.
Das Gemini Observatory ist eine internationale Zusammenarbeit, die zwei identische 8-Meter-Teleskope gebaut hat. Das Frederick C. Gillett Gemini-Teleskop befindet sich auf Mauna Kea, Hawaii (Gemini North) und das Gemini South-Teleskop befindet sich auf Cerro Pachin in Zentralchile (Gemini South) und bietet somit eine vollständige Abdeckung beider Hemisphären des Himmel. Beide Teleskope verfügen über neue Technologien, mit denen große, relativ dünne Spiegel unter aktiver Kontrolle sowohl optische als auch infrarote Strahlung aus dem Weltraum sammeln und fokussieren können.
Das Gemini-Observatorium bietet den astronomischen Gemeinschaften in jedem Partnerland hochmoderne astronomische Einrichtungen, die die Beobachtungszeit proportional zum Beitrag jedes Landes zuweisen. Neben der finanziellen Unterstützung trägt jedes Land auch erhebliche wissenschaftliche und technische Ressourcen bei. Zu den nationalen Forschungsagenturen, die die Gemini-Partnerschaft bilden, gehören: die US National Science Foundation (NSF), der britische Forschungsrat für Teilchenphysik und Astronomie (PPARC), der kanadische nationale Forschungsrat (NRC) und die chilenische Comisi? N Nacional de Investigaci? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), der Australian Research Council (ARC), der argentinische Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) und der brasilianische Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq ). Das Observatorium wird von der Vereinigung der Universitäten für Forschung in der Astronomie, Inc. (AURA) im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung mit der NSF verwaltet. Die NSF fungiert auch als Exekutivagentur für die internationale Partnerschaft.
Das Institut für Astronomie an der Universität von Hawaii erforscht Galaxien, Kosmologie, Sterne, Planeten und die Sonne. Die Fakultät und das Personal sind auch an der Ausbildung in Astronomie, an Weltraummissionen sowie an der Entwicklung und Verwaltung der Observatorien auf Haleakala und Mauna Kea beteiligt. Weitere Informationen zum Institut finden Sie unter http://www.ifa.hawaii.edu/.
Originalquelle: Pressemitteilung des Gemini Observatory
