Computersimulation: Der Entstehung massereicher Sterne auf der Spur

7. November 2016, 14:17
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Österreichische und deutsche Wissenschafter blickten mittels Computersimulation hinter den Schleier aus Gas und Staub

Wien/Tübingen – Ein Schritt bei der Erforschung der Bildung massereicher Sterne ist einem Forscher der Uni Wien zusammen mit deutschen Kollegen gelungen: In Analysen stellte sich heraus, dass riesige Klumpen aus Gas und Staub auf die jungen Sterne stürzen, was ein Aufleuchten mit der Kraft von hunderttausend Sonnen verursacht, wie sie im Fachblatt "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" berichten.

Wie die Geburt solcher Sterne mit der vielfachen Masse unserer Sonne abläuft, bleibt sozusagen hinter einem kosmischen Schleier verborgen. Da Jungsterne nämlich in eine dichte Gashülle eingehüllt sind, stoßen bei der Beobachtung der Vorgänge selbst riesige Teleskope an ihre Grenzen, wie die Uni Wien in einer Aussendung schreibt. Um hinter diese interstellare Gas- und Staubwolke zu blicken, haben Wissenschafter der Universität Tübingen und Eduard Vorobyov vom Wiener Institut für Astrophysik ein theoretisches Modell in einer Computersimulationen berechnet.

Dichte Klumpen

Ein junger massereicher Stern ist von einer rotierenden Scheibe – genannt Akkretionsscheibe – umgeben, die sich um ihr Zentralgestirn zusammenzieht und dabei Gas und Staub ins Zentrum befördert. Im Rahmen der Simulation stellten die Wissenschafter nun erstmals fest, dass sich dabei extrem dichte Klumpen bilden müssen, die durch eine von der Schwerkraft bewirkte Instabilität der Scheibe entstehen. Manche dieser Strukturen wandern dann Richtung Zentrum und können dort von dem sich entwickelnden Riesenstern verschluckt werden.

"Es ist genau so, als ob man Holzscheite in ein Feuer wirft. Doch bei der Sternentstehung verursacht das Verschlingen der Klumpen kein einfaches Aufflammen, sondern einen Helligkeitsanstieg, welcher der Leuchtkraft von hunderttausend Sonnen entspricht", so Vorobyov. Aus solchen Klumpen könnten sich auch Sterne mit der ungefähren Masse unserer Sonne entwickeln, die sich in der Umgebung massereicher Sterne befinden, so der Wissenschafter.

"Universelle DNA"

Hinweise auf wiederholte unregelmäßige Helligkeitsausbrüche fanden sich zuvor bereits in Untersuchungen zu Vorgängen bei der Geburt der allerersten Sterne. Ebenso beobachtet wurde das Phänomen bei der Bildung massearmer Sterne. Es dürfte sich hier also um einen Prozess handeln, der quasi seit Anbeginn des Universums unter verschiedensten Voraussetzungen abläuft.

"Es ist faszinierend, diese Ähnlichkeiten auf allen Masse-Skalen und zu allen Epochen zu sehen, wie von einer Art universeller DNA gesteuert", sagte Dominique Meyer vom Tübinger Institut für Astronomie und Astrophysik. Die neuen Erkenntnisse könnten Wissenschaftern dabei helfen, solche Helligkeitsausbrüche mit Großteleskopen, wie sie etwa die Europäische Südsternwarte (ESO) in der chilenischen Atacama-Wüste betreibt, auch tatsächlich zu beobachten. (APA, 7. 11. 2016)

  • Darstellung des Modells zur Geburt massereicher Sterne: Farbkodiert ist die Dichteverteilung um den entstehenden Stern.
    illustr.: institut für astronomie und astrophysik; universität tübingen

    Darstellung des Modells zur Geburt massereicher Sterne: Farbkodiert ist die Dichteverteilung um den entstehenden Stern.

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