Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erste Entdeckung von Magnetfeldern in Zentralsternen Planetarischer Nebel

04.01.2005


Einem Team von Astronomen der Universitäten Heidelberg (Stefan Jordan), Tübingen (Klaus Werner) und Erlangen-Nürnberg (Simon O’Toole) ist es erstmals gelungen, Magnetfelder in Zentralsternen Planetarischer Nebel nachzuweisen. Planetarische Nebel sind expandierende Gashüllen, die sonnenähnliche Sterne am Ende ihres Lebens abgestoßen haben. Es ist immer noch ein Rätsel, warum die meisten dieser ästhetisch aussehenden Nebel nicht einfach kugelförmig sind. Schon lange wurde spekuliert, dass Magnetfelder einen entscheidenden Einfluss auf die Formgebung haben. Das Team hat nun erstmals einen direkten Hinweis darauf gefunden, dass Magnetfelder tatsächlich die Formen dieser bemerkenswerten Gebilde ausprägen können.



Planetarische Nebel werden von sonnenähnlichen Sternen erzeugt, die am Ende ihres Lebens zu roten Riesensternen geworden sind. In dieser Phase haben die Sterne ihren Durchmesser etwa 100-fach vergrößert und ihre äußere Gashülle abgestoßen. Das Gas bewegt sich immer weiter von dem Zentralstern fort. Man glaubt, dass ein Planetarischer Nebel entsteht, wenn ein schneller Materiewind vom Zentralstern die in früheren Phasen abgestoßene, langsam expandierende Gashülle wie ein Schneepflug zusammenschiebt. Die Atome in der so entstandenen Nebelschale werden durch den Zentralstern zum Leuchten angeregt und lassen so den Nebel sichtbar werden. Die beobachteten Formen können sehr eigenartig sein. Meist sind sie elliptisch oder bipolar und nicht, wie man erwarten könnte, einfach kugelförmig.

... mehr zu:
»Gashülle »Magnetfeld »Zentralstern


Drei Möglichkeiten wurden bisher diskutiert, um das Aussehen der nicht-kugelförmigen Nebel zu erklären. Erstens könnte der Zentralstern so schnell rotieren, dass durch die Zentrifugalkräfte die Gashülle vorwiegend am Äquator abgestoßen wird. Ein anderer Grund könnten Gravitationskräfte sein, die durch einen engen Begleitstern ausgeübt werden. Die dritte und am häufigsten diskutierte Möglichkeit ist der Einfluss eines Magnetfeldes, das seinen Ursprung im Stern hat.

Magnetfelder können durch den Dynamoeffekt in Sternen erzeugt werden. Voraussetzung dafür ist, dass der Stern nicht wie ein starrer Körper rotiert, sondern mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in unterschiedlichen Tiefen, so wie es bei unserer Sonne der Fall ist. Das Magnetfeld eines Roten Riesen, der einen Planetarischen Nebel abstößt, kann so entstehen bzw. auch schon lange Zeit vorher, in der Jugendphase des Sterns, entstanden sein. Solche "fossilen" Magnetfelder können Jahrmilliarden überleben, da das Sternplasma eine extrem hohe elektrische Leitfähigkeit hat.

Der expandierende Gasnebel kann das Magnetfeld des Sterns erkennbar werden lassen, so wie es Eisenfeilspäne bei einem Hufeisenmagneten tun. Das Gas kann den Stern am einfachsten an den beiden magnetischen Polen verlassen und man kann, wenn die Feldstärke hoch genug ist, auf diese Weise die bipolare Struktur vieler Nebel erklären. Eine schöne Theorie, aber bisher konnten keine Magnetfelder auf Zentralsternen gefunden werden. Einen ersten Hinweis gab es 2002 durch Beobachtungen mit Radioteleskopen von Gas in der Umgebung Roter Riesen, aber der direkte Nachweis von Magnetfeldern, die ihren Ursprung im Stern haben, stand bis heute aus.

Durch Beobachtungen an einem 8m-Teleskop des "Very Large Telescope" der Europäischen Südsternwarte (ESO, Chile) gelang nun bei vier Zentralsternen der Nachweis, dass deren Licht zu 0.1% polarisiert ist. Damit kann man auf eine Magnetfeldstärke von etwa 1000 Gauß schließen - im Vergleich dazu hat das Erdmagnetfeld eine Stärke von nur rund 1 Gauß. Diese hohe Feldstärke reicht aus, die bipolare Struktur von planetarischen Nebeln zu erklären.

Die wissenschaftliche Arbeit ist in der Fachzeitschrift "Astronomy & Astrophysics" (A&A) erschienen. Link zur Originalarbeit und Pressemitteilung von A&A: http://www.edpsciences.org/journal/index.cfm?edpsname=aa&niv1=others&niv2=press_release

Kontakt-Adressen

Prof. Klaus Werner, Universität Tübingen
Tel.: (07071) 2978601
E-Mail: werner@astro.uni-tuebingen.de

Dr. Stefan Jordan, Universität Heidelberg
Tel.: (06221) 405242
E-Mail: jordan@ari.uni-heidelberg.de

Dr. Simon O’Toole, Universität Erlangen-Nürnberg
Tel.: (0951) 9522217
E-Mail: otoole@sternwarte.uni-erlangen.de

Hintergrund

Polarisation ist eine Eigenschaft des Lichtes. Licht ist eine elektromagnetische Welle, bei der die Schwingungen des elektrischen Feldvektors in einer Ebene beliebiger Orientierung ablaufen. Licht ist normalerweise unpolarisiert, die Schwingungen des Lichts haben keine Vorzugsrichtung. Licht wird polarisiert z.B. durch Reflektion an einer glatten Ebene. Fotografen gelingt es daher durch Polarisationsfilter, solche Reflexionen im Bild zu unterdrücken. Ein Sternmagnetfeld erzwingt die Emission von polarisiertem Licht von strahlenden Atomen in der Sternatmosphäre. Die Untersuchung der polarisierten Strahlung lässt Rückschlüsse auf Stärke und Form des Magnetfeldes zu. Magnetfelder spielen für viele astrophysikalische Objekte eine entscheidende Rolle bei deren Bildung und Entwicklung.

Der Nachweis von Magnetfeldern in den Sternen gelingt über eine im Prinzip seit langem bekannte Methode. Das Licht, das von Atomen in einem Magnetfeld ausgesandt wird, ist polarisiert. Dieser von dem Holländer Pieter Zeeman 1896 entdeckte Effekt wurde 1908 von dem Amerikaner George Hale erstmals ausgenutzt, um das Magnetfeld der Sonne nachzuweisen. Bei Sternen ist der Nachweis ungleich schwieriger. Die Beobachtungen müssen von extrem guter Qualität sein, weil der Polarisationseffekt nur sehr schwach ist. Man braucht dazu die modernsten und größten Teleskope.

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/
http://www.uni-tuebingen.de/uni/qvo/pm/pm2005/pm-05-01.html
http://www.edpsciences.org/journal/index.cfm?edpsname=aa&niv1=others&niv2=press_release

Weitere Berichte zu: Gashülle Magnetfeld Zentralstern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern
17.08.2017 | Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg

nachricht Optische Technologien für schnellere Computer / „Licht“ mit Wespentaille
16.08.2017 | Universität Duisburg-Essen

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: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie