Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schärfster Blick aller Zeiten auf eine Staubscheibe um einen alternden Stern

09.03.2016

VLTI entdeckt Scheibe um alternden Stern, die einer Scheibe um einen jungen Stern gleicht

Dem Very Large Telescope Interferometer am Paranal-Observatorium in Chile ist die schärfste jemals gemachte Aufnahme einer Staubscheibe um einen alternden Stern gelungen. Damit können nun zum ersten Mal deren Eigenschaften mit denen von Staubscheiben um junge Sterne verglichen werden – und sie scheinen erstaunlich ähnlich zu sein. Es ist sogar möglich, dass eine Scheibe, die am Ende des Lebens eines Sterns entsteht, eine zweite Generation von Planeten schaffen könnte.


Der Staubring um den alternden Doppelstern IRAS 08544-4431

Bild: ESO/Digitized Sky Survey 2, Dank an: Davide De Martin

Wenn es auf ihr Lebensende zugeht, entwickeln viele Sterne um sich herum stabile Scheiben aus Gas und Staub. Diese Materie wird im Laufe der Entwicklung des Sterns in der Phase als Roter Riese durch Sternwinde ausgestoßen. Diese Scheiben ähneln bereits auf den ersten Blick jenen, in denen um junge Sterne Planeten entstehen. Bis heute waren Astronomen jedoch nicht in der Lage, die beiden Scheibentypen zu vergleichen, die sich zu Beginn und am Ende des Lebenszyklus eines Sterns bilden.

Obwohl es viele Scheiben gibt, die zu jungen Sternen gehören und ausreichend nah sind, um eingehend untersucht zu werden, gab es bislang keine passenden alten Sterne mit Scheiben, die nah genug sind, um detailreiche Bilder zu erhalten.

Das hat sich jetzt jedoch geändert: Ein Astronomen-Team unter der Leitung von Michel Hillen und Hans Van Winckel vom Instituut voor Sterrenkunde in Löwen in Belgien hat dafür das mit dem PIONIER-Instrument und dem erst kürzlich aufgerüsteten RAPID-Detektor zu seiner vollen Leistungsfähigkeit ausgestatteten Very Large Telescope Interferometer (VLTI) am Paranal-Observatorium der ESO in Chile eingesetzt.

Ihr Ziel war der alte Doppelstern IRAS 08544-4431 [1], der etwa 4000 Lichtjahre von der Erde entfernt im südlichen Sternbild Segel des Schiffes (lat. Vela) zu finden ist. Dieser Doppelstern besteht aus einem roten Riesenstern, der die Materie in der umgebenden Staubscheibe ausgestoßen hat, und einem weniger entwickelten normaleren Stern, der ihn nah umkreist.

Jacques Kluska, Teammitglied von der Exeter University in Großbritannien, erklärt: „Wir haben das Licht von verschiedenen Teleskopen des Very Large Telescope Interferometer zusammengeführt und eine atemberaubende Schärfe erhalten – äquivalent zu der eines Teleskops mit einem Durchmesser von 150 Metern. Die Auflösung ist so hoch, dass wir, mal so zum Vergleich, die Größe und Form einer Ein-Euro-Münze aus einer Entfernung von zweitausend Kilometern bestimmen könnten.“

Dank dieser noch nie dagewesenen Bildschärfe [2] des Very Large Telescope Interferometers und einer neuen Bildgebungstechnik, die den zentralen Stern aus dem Bild entfernen kann, um überhaupt erst erkennen zu können, was sich um ihn herum befindet, konnte das Team zum ersten Mal alle Bausteine des IRAS 08544-4431-Systems analysieren.

Das hervorstechende Merkmal des Bildes ist der klar aufgelöste Ring. Der innere Rand des Staubrings, der in diesen Beobachtungen zum ersten Mal beobachtbar war, stimmt sehr gut mit dem überein, was man als Mindestentfernung zum Stern erwartet hat: Näher am Stern würde der Staub unter der starken Strahlung des Sterns verdampfen.

„Wir waren auch überrascht, ein schwächeres Leuchten zu finden, das wahrscheinlich aus einer kleinen Akkretionsscheibe um den Begleitstern stammt. Wir wussten, dass es sich um einen Doppelstern handelt, aber wir haben nicht erwartet, dass wir den Begleiter direkt sehen würden. Dass wir in der Lage sind, die inneren Bereiche dieses entfernten Systems zu beobachten, verdanken wir dem Fortschritt in der Leistungsfähigkeit, die uns durch den neuen Detektor in PIONIER zur Verfügung steht“, fügt Erstautor Michel Hillen hinzu.

Das Team konnte so ermitteln, dass Scheiben um alte Sterne in der Tat sehr denen um junge Sterne ähneln, in denen Planetenentstehung stattfindet. Ob sich noch eine zweite Generation an Planeten um diese alten Sterne bilden kann, muss noch näher untersucht werden, aber es handelt sich um eine faszinierende Möglichkeit.

„Unsere Beobachtungen und Modellierungen öffnen ein neues Fenster sowohl für die Untersuchung der Physik dieser Scheiben, als auch für die Sternentwicklung in Doppelsternen. Zum ersten Mal kann die komplexe Wechselwirkung zwischen nahen Binärsystemen und ihrer staubigen Umgebung in Raum und Zeit aufgelöst werden“, ergänzt Hans Van Winckel.

Endnoten

[1] Der Name des Objekts deutet an, dass es sich um eine Quelle infraroter Strahlung handelt, die vom IRAS-Satelliten-Observatorium in den 1980ern entdeckt und katalogisiert wurde.

[2] Die Auflösung des VLTI, das mit den vier Zusatzteleskopen zum Einsatz kam, betrug etwa eine Millibogensekunde (1/1000stel vom 1/3600stel eines Grades).

Weitere Informationen

Die hier vorgestellten Forschungsergebnisse von M. Hillen et al. erscheinen demnächst unter dem Titel „Imaging the dust sublimation front of a circumbinary disk ” in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics.

Die beteiligten Wissenschaftler sind M. Hillen (Instituut voor Sterrenkunde, Leuwen, Belgien), J. Kluska (University of Exeter, Exeter, Großbrittanien), J.-B. Le Bouquin (UJF-Grenoble 1/CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Frankreich), H. Van Winckel (Instituut voor Sterrenkunde, Leuwen, Belgien), J.-P. Berger (ESO, Garching), D. Kamath (Instituut voor Sterrenkunde, Leuwen, Belgien) und V. Bujarrabal (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Spanien).

Die Europäische Südsternwarte ESO (European Southern Observatory) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch ihre 15 Mitgliedsländer: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Italien, die Niederlande, Österreich, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO betreibt drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Nordchile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist der europäische Partner bei den neuartigen Verbundteleskop ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Derzeit entwickelt die ESO ein Großteleskop mit 39 Metern Durchmesser für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren und Infrarotlichts, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird: das European Extremely Large Telescope (E-ELT).

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

Links

Kontaktinformationen

Carolin Liefke
ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie
Heidelberg, Deutschland
Tel: 06221 528 226
E-Mail: eson-germany@eso.org

Hans Van Winckel
Instituut voor Sterrenkunde
KU Leuven, Belgium
Tel: +32 16 32 70 32
E-Mail: Hans.VanWinckel@ster.kuleuven.be

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-Mail: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso1608.

Dr. Carolin Liefke | ESO-Media-Newsletter

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Quantenmechanik ist komplex genug – vorerst …
21.04.2017 | Universität Wien

nachricht Tief im Inneren von M87
20.04.2017 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

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: 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...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung