Ein Nebel, der statt einer runden Form die Gestalt eines riesigen Eis annimmt: Diese ungewöhnliche Silhouette ist das Werk eines Paares alter Sterne, die gemeinsam in ihren letzten Lebensmomenten aktiv ihre Umgebung gestalten.
Diese kosmische Szene spielt sich im System AFGL 4106 ab, das in einer Wolke aus Staub und Gas eingebettet ist. Mithilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) haben Astronomen ein detailliertes Bild dieses Sternenpaares aufgenommen. Die beiden massereichen Sterne, die sich gegenseitig umkreisen, haben ein fortgeschrittenes Stadium ihrer Existenz erreicht und stoßen enorme Mengen an Materie aus.
Zwei alternde Sterne im Doppelsternsystem AFGL 4106 formen einen leuchtenden, eiförmigen Nebel, während sie sich dem Ende ihres Lebens nähern.
Bildnachweis: ESO/G. Tomassini et al. Im Gegensatz zu unserer einzelnen Sonne leben die meisten Sterne der Galaxie in Paaren. Diese Doppelsternsysteme, bei denen zwei Himmelskörper durch die Schwerkraft verbunden sind, sind tatsächlich sehr verbreitet. Forscher schätzen, dass eine große Mehrheit der Sterne mit einem Begleiter geboren wird, oder seltener sogar mit mehreren. Ihre gemeinsame Entwicklung kann dann ihr Schicksal tiefgreifend beeinflussen, insbesondere in ihren Endphasen.
Auf dem aufgenommenen Bild erscheinen die Zentralsterne als schwarze Punkte; sie sind verdeckt, da ihr Glanz für die Detektoren zu intensiv ist. Um den sie umgebenden, viel schwächeren Nebel sichtbar zu machen, griffen die Wissenschaftler auf das Instrument SPHERE zurück. Diese Ausrüstung ist speziell dafür konzipiert, hohe Kontraste zu bewältigen und atmosphärische Verzerrungen auszugleichen, wodurch sie einen klaren Blick auf einst unerreichbare Details liefert.
Die ovale Form der Struktur entsteht höchstwahrscheinlich durch die gravitative Wechselwirkung zwischen den beiden Himmelskörpern. Die von einem Stern ausgestoßene Materie wird durch die Anwesenheit des anderen abgelenkt und geformt, was zu dieser asymmetrischen Gestalt führt.
Diese Ergebnisse, kürzlich in der Zeitschrift
Astronomy & Astrophysics veröffentlicht, bereichern unser Wissen über die letzten Lebensabschnitte massereicher Sterne. Die Beobachtung solcher Systeme hilft Astronomen, die Geschichte vieler Himmelskörper nachzuvollziehen und unser Modell des Materiekreislaufs im Kosmos zu verfeinern.
Das Lebensende massereicher Sterne
Sterne, die denen im System AFGL 4106 ähneln, haben ein viel kürzeres und turbulenteres Dasein als unsere Sonne. Ihre große Masse speist extrem kräftige Kernreaktionen in ihrem Innern, die ihren Brennstoffvorrat in rasantem Tempo aufbrauchen. Nach nur wenigen Millionen Jahren verlassen sie die Hauptreihe und verwandeln sich in Rote Riesen.
Während dieser Phase dehnt sich der Stern erheblich aus und wird instabil. Er beginnt dann, seine äußeren Schichten in den Weltraum abzugeben und erzeugt dabei eine riesige Wolke aus Gas und Staub. Dieses Phänomen kann sich über mehrere tausend Jahre hinziehen. Die ausgestoßene Materie entfernt sich vom Zentralstern und bildet eine sich ausdehnende Hülle, die als zirkumstellarer Nebel bezeichnet wird.
Das Ende des Sterns hängt von seiner ursprünglichen Masse ab. Bei den massereichsten Sternen kann der Kern kollabieren und eine titanische Explosion auslösen: eine Supernova. Diese Katastrophe verteilt dann einen Teil der im Kern des Sterns synthetisierten chemischen Elemente, wie Eisen oder Silizium, im interstellaren Medium. Diese Elemente werden später in neue Generationen von Sternen und Gesteinsplaneten eingebaut und sind unerlässlich für die Entstehung von Leben.
Die Analyse dieser Endphasen ist von entscheidender Bedeutung, um die chemische Anreicherung der Galaxie nachzuvollziehen. Jeder untersuchte Nebel stellt eine Aufzeichnung der Mechanismen dar, die im Inneren des Sterns stattgefunden haben. Indem wir verstehen, wie sich diese Roten Riesen verhalten und ihre Materie abstoßen, schärfen wir unsere Vorstellung vom Ursprung der Atome, die unsere Umwelt ausmachen.
Quelle: Astronomy & Astrophysics