Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tübinger Astronomen finden erloschenen außerirdischen Fusionsreaktor

28.06.2004


Ein internationales Team von Astronomen, die die Überreste von Sternen wie unserer eigenen Sonne untersuchen, hat unter Leitung von Tübinger Astronomen ein bemerkenswertes Objekt gefunden, bei dem der Kernreaktor, der es ehemals mit Energie versorgt hat, sich erst vor kurzer Zeit abschaltete. Dieser Stern, der heißeste bekannte weiße Zwerg, H1504+65, hat während seines Todeskampfes offensichtlich seine gesamten äußeren Schichten verloren und hinterlässt nur noch seinen nackten, innersten Kern, der früher sein Kraftwerk darstellte.


Künstlerische Darstellung des jungen, sehr heißen weißen Zwergs H1504+65, betrachtet aus einer Entfernung ähnlich derjenigen der Erde zur Sonne.



Wissenschaftler aus Deutschland, Großbritannien und den USA haben zwei Weltraumteleskope der NASA, das Chandra Röntgenteleskop und das FUSE-Teleskop (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer), auf H1504+65 gerichtet, um seine Zusammensetzung zu bestimmen und seine Temperatur zu messen. Die Daten enthüllten, dass die Sternoberfläche extrem heiß ist, 200.000 Grad, und praktisch keinerlei Wasserstoff und Helium aufweist; so etwas ist bisher noch nie beobachtet worden. Stattdessen besteht die Oberfläche hauptsächlich aus Kohlenstoff und Sauerstoff, der "Asche" der Fusion von Helium in einem Kernreaktor. Eine wichtige Frage ist: Warum hat dieser einzigartige Stern seinen Wasserstoff und sein Helium, die normalerweise das Sterninnere vor unserem Blick verbergen, verloren?



Prof. Klaus Werner (Univ. Tübingen) erklärt dazu: "Wir haben erkannt, dass dieser Stern, auf astronomischer Zeitskala, erst vor kurzem seine Kernfusion eingestellt hat (vor etwa einhundert Jahren). Wir sehen ganz eindeutig den freigelegten, heute verloschenen Reaktor, der den früher sehr hellen Riesenstern mit Energie versorgte."

Prof. Martin Barstow (Univ. of Leicester): "Die Erforschung der Natur der nuklearen Asche toter Sterne gibt uns wichtige Hinweise auf das Leben von Sternen wie der Sonne und wie sie schließlich sterben. Der nukleare Abfall, der dabei produziert wird, besteht aus wesentlichen Elementen des Lebens, Kohlenstoff und Sauerstoff, die von den Sternen schließlich in den interstellaren Raum zurückgegeben werden, um neue Sterne, Planeten und vielleicht lebende Wesen zu bilden."

Dr. Jeffrey Kruk (Johns Hopkins University) ergänzt: "Astronomen haben schon lange vorhergesagt, dass viele Sterne am Ende ihres Lebens Kohlenstoff-Sauerstoff-Kerne im Inneren ausbilden, aber ich habe nie erwartet, dass wir so etwas wirklich einmal sehen könnten. Dies ist eine großartige Möglichkeit, unser Verständnis über den Lebenszyklus von Sternen zu verbessern."

Die Chandra-Daten lassen auch Spuren von Neon erkennen, einem erwarteten Nebenprodukt der Heliumfusion. Eine große Überraschung jedoch war die Anwesenheit von Magnesium in ähnlich hoher Häufigkeit. Dieses Ergebnis könnte der Schlüssel für die einzigartige Zusammensetzung von H1504+65 sein und theoretische Vorhersagen beweisen, dass einige Sterne, wenn sie massereich genug sind, ihr Leben verlängern können, indem sie eine weitere Energiequelle anzapfen: die Fusion von Kohlenstoff zu Magnesium. Da Magnesium allerdings auch bei der Heliumfusion erzeugt werden kann, ist der Beweis dieser Theorie noch nicht wasserdicht. Das noch fehlende Teil in diesem Puzzle wäre die Entdeckung von Natrium, das den Einsatz eines weiteren Observatoriums erfordert: dem Hubble Weltraumteleskop. Das Forscherteam hat bereits Beobachtungszeit an Hubble für das kommende Jahr zugesagt bekommen, und wird dann hoffentlich die endgültige Antwort über den Ursprung dieses einzigartigen Sterns geben können.

H1504+65 und weiße Zwergsterne

Weiße Zwerge sind die sterbenden inneren Überreste von Sternen, die unserer Sonne ähnlich sind. Tatsächlich ist die Entstehung eines weißen Zwergs das Schicksal der meisten Sterne, die eine Masse von bis zum etwa achtfachen der Sonne haben. Noch massereichere Sterne explodieren als Supernovae. Während ihres Lebens erzeugen Sterne Energie durch den Prozess der Fusion von Wasserstoff zu Helium, und fusionieren später Helium und erzeugen dadurch Kohlenstoff und Sauerstoff. Sobald ihr Brennstoff zur Neige geht, werden sie instabil und werfen ihren äußere Hülle ab. Sobald alle möglichen Quellen von thermonuklearer Fusion versiegt sind, kollabiert der übrig gebliebene innere Kern des Sterns unter seinem eigenen Gewicht und formt daraus einen weißen Zwerg. Zur gleichen Zeit wird er sehr heiß, bis zu rund 200.000 Grad. Der weiße Zwerg hat keine innere Energiequelle mehr und wird deshalb nach und nach kühler und dunkler.

H1504+65 ist von besonderem Interesse, weil er der heißeste und damit jüngste bekannte weiße Zwerg ist. Er ist ein leuchtschwaches, unauffälliges Objekt im sichtbaren Licht, aber er ist eines der hellsten Objekte am Himmel im Röntgenlicht. Er hat eine Oberflächentemperatur von 200.000 Grad, mehr als das 30-fache der Sonne.

Chandra und FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer)

Das Chandra-Röntgenteleskop und FUSE wurden beide durch die NASA 1999 in eine Umlaufbahn um die Erde gestartet. Ihre Instrumente machen spektroskopische Beobachtungen, das heißt, das Licht, das wir von astronomischen Objekten erhalten, wird in seine Bestandteile zerlegt, in seine Röntgen- und Ultraviolett-"Farben", genauso wie sichtbares Licht auf natürliche Weise durch Wassertropfen in der Atmosphäre in einen Regenbogen aufgefächert wird, oder auf künstliche Weise durch ein Prisma. Wenn man sie in feinstem Detail untersucht, ist jedes Spektrum ein "Fingerabdruck", der uns verrät, welche chemischen Elemente vorhanden sind, und es enthüllt die physikalischen Bedingungen in dem untersuchten Objekt.

Die wissenschaftliche Arbeit erscheint im Juli in der Zeitschrift "Astronomy & Astrophysics".

Kontakt-Adressen
Professor Klaus Werner und Dr. Thomas Rauch, Universität Tübingen
Tel: 07071 2978601, Fax: 07071 2973458
E-Mail: werner@astro.uni-tuebingen.de

Professor Martin Barstow, University of Leicester, UK
Tel: +44 116 252 3492 (Büro), Fax: +44 116 252 3311
E-Mail: mab@star.le.ac.uk

Dr. Jeffrey Kruk, Johns Hopkins University, Baltimore, USA
Tel: +01 410 516 8744 (Büro), Fax: +01 410 516 5494
E-Mail: kruk@pha.jhu.edu

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de

Weitere Berichte zu: Astronom H1504+65 Helium Kohlenstoff Magnesium Sauerstoff Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie