Die Abbildung des Künstlers zeigt einen eng gewickelten Magnetfeld-Begrenzungsstrahl. klicken um zu vergrößern
Radioastronomen haben einen sterbenden Stern mit zwei Materialstrahlen entdeckt, die von einem starken Magnetfeld begrenzt werden. Der Stern befindet sich im Sternbild Aquila etwa 8500 Lichtjahre von der Erde entfernt und bildet gerade einen planetarischen Nebel. Viele Sterne wie dieser produzieren längliche Nebel, bei denen die äußere Hülle des Sterns weggeschoben und in enge Strahlen geleitet wird. Die Düsen kommen in Korkenzieherform heraus, was bedeutet, dass sich der Stern langsam dreht.
Von einem sterbenden Stern nach außen gespuckte Moleküle werden von Astronomen, die mit dem VLBA-Radioteleskop (Very Long Baseline Array) der National Science Foundation einen alten Stern etwa 8.500 Lichtjahre von der Erde entfernt untersucht haben, durch ein dicht gewickeltes Magnetfeld in schmale Jets eingeschlossen .
Der Stern namens W43A im Sternbild Aquila bildet gerade einen planetarischen Nebel, eine Hülle aus hell leuchtendem Gas, die von der heißen Glut beleuchtet wird, in die der Stern zusammenbrechen wird. Im Jahr 2002 entdeckten Astronomen, dass der alternde Stern zwei Jets von Wassermolekülen ausstieß. Diese Entdeckung war ein Durchbruch beim Verständnis, wie viele planetarische Nebel zu länglichen Formen geformt sind.
„Die nächste Frage war, was diese Ausgießung von Material in engen Jets hält. Theoretiker vermuteten Magnetfelder, und wir haben jetzt den ersten direkten Beweis dafür gefunden, dass ein Magnetfeld einen solchen Strahl einschließt “, sagte Wouter Vlemmings, Marie-Curie-Stipendiatin am Jodrell Bank Observatory der Universität von Manchester in England.
„Bisher wurden Magnetfelder in von Quasaren und Protosternen emittierten Jets nachgewiesen, aber der Beweis war nicht schlüssig, dass die Magnetfelder die Jets tatsächlich einschränkten. Diese neuen VLBA-Beobachtungen stellen nun zum ersten Mal diese direkte Verbindung her “, fügte Vlemmings hinzu.
Mithilfe des VLBA zur Untersuchung der Ausrichtung oder Polarisation von Radiowellen, die von Wassermolekülen in den Jets emittiert werden, konnten die Wissenschaftler die Stärke und Ausrichtung des die Jets umgebenden Magnetfelds bestimmen.
"Unsere Beobachtungen stützen neuere theoretische Modelle, in denen magnetisch begrenzte Jets die manchmal komplexen Formen erzeugen, die wir in planetarischen Nebeln sehen", sagte Philip Diamond, ebenfalls vom Jodrell Bank Observatory.
Während ihres „normalen“ Lebens werden Sterne, die unserer Sonne ähnlich sind, durch die Kernfusion von Wasserstoffatomen in ihren Kernen angetrieben. Gegen Ende ihres Lebens beginnen sie, ihre äußere Atmosphäre abzublasen und fallen schließlich zu einem weißen Zwergstern von der Größe der Erde zusammen. Intensive ultraviolette Strahlung des Weißen Zwergs lässt das früher abgeworfene Gas glühen und erzeugt einen planetarischen Nebel. Astronomen glauben, dass sich W43A in der Übergangsphase befindet, in der ein planetarischer Nebel entstehen wird. Diese Übergangsphase, sagen sie, ist wahrscheinlich erst einige Jahrzehnte alt, daher bietet W43A den Astronomen eine seltene Gelegenheit, den Prozess zu beobachten.
Während die Sterne, die planetare Nebel produzieren, kugelförmig sind, sind es die meisten Nebel selbst nicht. Stattdessen zeigen sie komplexe Formen, von denen viele länglich sind. Die frühere Entdeckung von Jets in W43A zeigte einen Mechanismus, der die länglichen Formen erzeugen könnte. Die neuesten Beobachtungen werden Wissenschaftlern helfen, die Mechanismen zu verstehen, die die Jets produzieren.
Die von den Wissenschaftlern beobachteten Wassermoleküle befinden sich in Regionen, die fast 100 Milliarden Meilen vom alten Stern entfernt sind und in denen sie Radiowellen mit einer Frequenz von 22 GHz verstärken oder verstärken. Solche Bereiche werden Masern genannt, weil sie die Mikrowellenstrahlung genauso verstärken wie ein Laser die Lichtstrahlung.
Die früheren Beobachtungen zeigten, dass die Jets korkenzieherförmig aus dem Stern austreten, was darauf hinweist, dass sich alles, was sie herausspritzt, langsam dreht.
Vlemmings und Diamond arbeiteten mit Hiroshi Imai von der Kagoshima University in Japan zusammen. Die Astronomen berichteten über ihre Arbeit in der Ausgabe vom 2. März der Fachzeitschrift Nature.
Die VLBA besteht aus zehn Radioteleskopantennen mit einer Schale von jeweils 25 Metern Durchmesser und einem Gewicht von 240 Tonnen. Von Mauna Kea auf der großen Insel Hawaii bis nach St. Croix auf den US-amerikanischen Jungferninseln erstreckt sich die VLBA über mehr als 5.000 Meilen und bietet Astronomen die schärfste Sicht aller Teleskope auf der Erde oder im Weltraum. Die VLBA wurde 1993 eingeweiht und kann feine Details erkennen, die der Fähigkeit entsprechen, in New York zu stehen und in Los Angeles eine Zeitung zu lesen.
Das National Radio Astronomy Observatory ist eine Einrichtung der National Science Foundation, die im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung von Associated Universities, Inc. betrieben wird.
Originalquelle: NRAO-Pressemitteilung
