Pressemitteilung

Astronomie für Feinschmecker: Der Spiegelei-Nebel

Das VLT der ESO serviert einen kosmischen Leckerbissen

28. September 2011

Astronomen haben das Very Large Telescope der ESO verwendet, um ein Bild eines riesigen Sterns aufzunehmen, der zu einer der seltensten Sternsorten im Kosmos gehört: eines so genannten gelben Überriesen. Dies ist das beste jemals aufgenommene Bild eines solchen Sterns, und es zeigt erstmals die gewaltige doppelte Staubhülle, die den Überriesen umgibt. Astronomen haben diesem Objekt ob seines Aussehens den Spitznamen “Spiegelei-Nebel” gegeben.

Der gigantische Stern, den Astronomen als IRAS 17163-3907 kennen [1], hat einen rund tausend Mal größeren Durchmesser als die Sonne. Mit einer Entfernung von etwa 13.000 Lichtjahren ist er der erdnächste bislang bekannte gelbe Überriese, und neue Beobachtungen haben gezeigt, dass er 500.000 Mal heller leuchtet als die Sonne [2].

“Von diesem Objekt war bekannt, dass es im Infrarotlicht hell leuchtet, aber überraschender Weise hatte niemand es bislang als gelben Überriesen identifiziert” sagt Eric Lagadec von der Europäischen Südsternwarte, der Leiter der Forschergruppe, der wir die neuen Bilder verdanken.

Die Beobachtungen des Sterns wurden mit der Infrarotkamera VISIR am VLT vorgenommen. Sie haben zu den ersten Aufnahmen dieses Himmelsobjekts geführt, auf denen die Materie in der direkten Umgebung des Sterns deutlich zu sehen ist. So gelang die Entdeckung zweier fast perfekt kugelsymmetrischer Hüllen aus Gas und Staub, die den Stern umgeben.

Würde man den Stern an die Stelle unserer Sonne setzen, dann würde die Erdumlaufbahn tief im Sterneninneren verlaufen und die Jupiterbahn knapp über der Oberfläche des Sterns. Der Nebel, der den Stern umgibt, würde alle Planeten und Zwergplaneten einschließen, und sogar einige der Kometen, deren Bahn sie weit jenseits der Neptunbahn führt. Der Radius der äußeren Hülle entspricht dem Zehntausendfachen des Abstands der Erde von der Sonne.

Gelbe Überriesen befinden sich in einer höchst ereignisreichen Phase ihrer Entwicklung, die eine Reihe regelrechter Explosionsereignisse einschließt – der hier gezeigte Stern hat dabei in nur einigen hundert Jahren Materie mit der vierfachen Masse unserer Sonne ausgestoßen [3]. Aus dieser Materie besteht die ausgedehnte Doppelschale des Nebels, die aus mit Gas vermischtem, silikatreichem Staub besteht.

Die Aktivität des Sterns zeigt auch, dass er mit großer Wahrscheinlichkeit einem baldigen explosiven Tod entgegengeht – er dürfte zu einer der nächsten Supernovae werden, die sich innerhalb unserer Heimatgalaxie ereignen werden [4]. Supernova-Explosionen versorgen die Umgebung von Sternen mit chemischen Elementen, die dann in zukünftigen Sterngenerationen (und ihren Planeten) “verbaut” werden. Die Schockwelle einer solchen Explosion kann auch direkt die Bildung neuer Sterne anregen.

VISIR, wörtlich das „Instrument am Very Large Telescope für mittlere Infrarotstrahlung“ (englisch „Very Large Telescope mid-IR instrument“) hat dieses leckere Falschfarbenbild des Spiegelei-Nebels durch drei Filter für mittlere Infrarotstrahlung aufgenommen, denen hier die Farben Blau, Grün und Rot zugeordnet wurden [5].

Endnoten

[1] Die Abkürzung zeigt an, dass dieses Objekt erstmals als Infrarotquelle entdeckt wurde, und zwar vom IRAS-Satelliten (im Jahre 1983). Die nachfolgenden  Zahlen geben die Position des Objekts am Himmel an. Demnach befindet sich der Stern im Herzen der Milchstraße im Sternbild Skorpion.

[2] IRAS 17163-3907 ist einer der 30 hellsten Sterne am Infrarothimmel – bei der Wellenlänge von 12 Mikrometern, bei der IRAS beobachtet hat –, aber er war bislang übersehen worden, da er im sichtbaren Licht nur sehr schwach leuchtet. 

[3] Die Gesamtmasse des Sterns wird auf rund 20 Sonnenmassen geschätzt.

[4] Nachdem sie all ihren Wasserstoff in Kernfusionsreaktionen verbrannt haben, werden alle Sterne, die zehn Sonnenmassen oder mehr besitzen, zu roten Superriesen. Dieses Stadium endet, wenn der Stern zusätzlich all sein Helium verbrannt hat. Einige dieser massereichen Sterne werden dann für nur wenige Millionen Jahre – im Vergleich zu den Zeitskalen der Sternentwicklung ein sehr kurzer Zeitraum – zu gelben Überriesen. Anschließend entwickeln sie sich zu so genannten Leuchtstarken Blauen Veränderlichen weiter: heißen, hellen Sternen, deren Helligkeit stark variiert und die in Form so genannten Sternwindes beachtliche Mengen an Materie in den Raum hinaus blasen. Anschließend können diese Sterne dann noch zu instabilen so genannten Wolf-Rayet-Sternen (http://www.eso.org/public/images/wr124/) werden, bevor ihr Leben in einer energiereichen Supernovaexplosion sein Ende findet.

[5] Die drei Filter für mittleres Infrarotlicht, die hier verwendet wurden, lassen Licht bei Wellenlängen von 8590 nm (hier blau eingefärbt gezeigt), 11.850 nm (grün) und 12.810 nm (rot) durch.

Weitere Informationen

Die hier vorgestellten Ergebnisse sind von E. Lagadec et al. unter dem Titel “A double detached shell around a post-Red Supergiant: IRAS 17163-3907, the Fried Egg nebula “ bei der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics zur Veröffentlichung eingereicht.

Die beteiligten Wissenschaftler sind E. Lagadec (ESO, Garching), A.A. Zijlstra (Jodrell Bank Center For Astrophysics, Manchester, UK), R.D. Oudmaijer (University of Leeds, UK), T. Verhoelst (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Belgien), N.L.J. Cox (Instituut voor Sterrenkunde), R. Szczerba (N. Copernicus Astronomical Center, Torun, Polen), D. Mékarnia (Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, Frankreich) und H. van Winckel (Instituut voor Sterrenkunde).

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, Italien, die Niederlande, Österreich, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz, die Tschechische Republik und das Vereinigte Königreich. 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 für den Aufbau des Antennenfelds ALMA, das größte astronomische Projekt überhaupt. Derzeit entwickelt die ESO ein Großteleskop der 40-Meter-Klasse 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-Mitgliedsstaaten (und einigen weiteren Ländern) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

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