Es wurde vermutet, dass einige junge Sterne ihre Planeten verschlingen könnten. Jetzt haben Astronomen den ersten soliden Beweis - vom Chandra-Röntgenobservatorium - für genau ein solches Ereignis, das auf frischer Tat ertappt wurde.
Sterne bringen Planeten zur Welt. Das ist Teil der natürlichen Ordnung der Dinge in unserem Universum. Aber wusstest du, dass Sterne auch manchmal können Essen ihre Planeten? Normalerweise sterben Planeten, wenn ihr Wirtsstern stirbt und sich ausdehnt. so ist das Schicksal, das auf unsere eigene Erde und einige der anderen Planeten in unserem Sonnensystem wartet. Am 18. Juli 2018 kündigten Astronomen am MIT jedoch die ersten Beweise dafür an, dass ein Planet von seinem Stern verschlungen wird, während das System noch recht jung ist. Die Ergebnisse der Astronomen wurden im Peer-Review veröffentlichtAstronomisches Tagebuch.
Der fragliche Stern RW Aur A gehört zu einer Gruppe junger Sterne - 450 Lichtjahre von der Erde entfernt - in Richtung der Sternbilder Stier und Auriga. Es ist auch Teil eines binären Systems, in dem es einen weiteren jungen Stern, RW Aur B, umkreist.
Andere junge Sterne in der Nähe dieser Sterngruppe hatten im nahen Jahrhundert ungewöhnliche Schwankungen gezeigt, die Astronomen beobachtet hatten. Besonders RW Aur A stach mit seinem Licht hervor, das alle paar Jahrzehnte wieder aufleuchtete. Jede Verdunkelungsperiode des Sterns würde ungefähr einen Monat dauern. Zuletzt ist der Stern für längere Zeit häufiger abgeblendet - 2011 war er ein halbes Jahr lang abgeblendet, bevor er Mitte 2014 wieder ausgeblendet und 2016 wieder in voller Helligkeit angezeigt wurde. Warum?
Die Astronomen glauben nun, eine Antwort auf dieses verblüffende Rätsel zu haben. Basierend auf Beobachtungen mit dem Chandra-Röntgenobservatorium der NASA wurde nun angenommen, dass eine Kollision zwischen zwei Planeten-Säuglingskörpern eine riesige Staub- und Gaswolke erzeugt hat, die dann in den Stern selbst gefallen ist. Laut Günther:
Computersimulationen haben lange vorhergesagt, dass Planeten in einen jungen Stern fallen können, aber das haben wir noch nie beobachtet. Wenn unsere Interpretation der Daten korrekt ist, ist dies das erste Mal, dass wir einen jungen Stern direkt beobachten, der einen Planeten oder Planeten verschlingt.
Chandra-Spektren aus den Beobachtungen 2013 und 2017. Der scharfe Peak auf der rechten Seite des Spektrums 2017 ist ein Zeichen für eine große Menge Eisen. Bild über NASA / CXC / MIT / H.M. Günther.
RW Aur A und B vom Canada-France-Hawaii Telescope aus gesehen. Bild über C. Dougados / S. Cabrit / C. Lavalley / F. Ménard.
Die Theorien zur Erklärung der Beobachtungen von RW Aur A reichten von einem vorbeiströmenden Gasstrom am äußeren Rand der Trümmerscheibe des Sterns bis zu Prozessen, die näher am Zentrum des Sterns auftreten. Hans Moritz Günther, Wissenschaftler am Kavli-Institut für Astrophysik und Weltraumforschung des MIT, führte die Studie durch:
Wir wollten das Material untersuchen, das den Stern abdeckt, der vermutlich in irgendeiner Weise mit der Scheibe zusammenhängt. Es ist eine seltene Gelegenheit.
Er sagte, ein Planeten verschlingender Stern würde das jüngste Abblenden erklären und auch das vorhergehende intermittierende Abblenden des Sterns erklären. Diese vorherigen Dimmungen könnten das Ergebnis ähnlicher Kollisionen oder der verbleibenden Teile noch früherer Kollisionen sein, die erneut kollidierten. Wie Günther feststellte:
Es ist eine Spekulation, aber wenn Sie eine Kollision von zwei Teilen haben, ist es wahrscheinlich, dass sie sich danach auf einigen Schurkenbahnen befinden, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sie wieder auf etwas anderes treffen.
Das Chandra-Röntgenobservatorium wurde verwendet, um den Stern zu beobachten, als er im Januar 2017 wieder abgeblendet wurde. Die Astronomen zeichneten 50 Kilosekunden oder fast 14 Stunden Röntgendaten auf. Wie Günther feststellte:
Die Röntgenstrahlen kommen vom Stern und das Spektrum der Röntgenstrahlen ändert sich, wenn sich die Strahlen durch das Gas in der Scheibe bewegen. Wir suchen nach bestimmten Signaturen in den Röntgenstrahlen, die das Gas im Röntgenspektrum hinterlässt.
Das Forscherteam stellte einige Überraschungen fest: Die Trümmerscheibe enthält viel Material, der Stern ist viel heißer als erwartet und die Trümmerscheibe enthält viel mehr Eisen als bisher angenommen. Wie Günther erklärte:
Hier sehen wir viel mehr Eisen, mindestens das Zehnfache mehr als zuvor, was sehr ungewöhnlich ist, da Sterne, die aktiv und heiß sind, normalerweise weniger Eisen als andere haben, während diese mehr Eisen haben. Woher kommt das ganze Eisen?
Künstlerkonzept des jungen Sterns RW Aur A, der einen Planeten verschlingt. Bild über NASA / CXC / M. Weiss.
Es ist noch nicht bekannt, woher das zusätzliche Eisen stammt, aber Theorien beinhalten eine "Staubdruckfalle", in der kleine Körner oder Partikel wie Eisen in "toten Zonen" einer Trümmerscheibe eingeschlossen werden können oder wenn überschüssiges Eisen entsteht Zwei Planetesimale oder planetarische Kleinkinder kollidieren und setzen eine dicke Partikelwolke frei.
Die neuen Ergebnisse sollen den Astronomen helfen, die Entstehungsprozesse junger Sterne und ihrer Sonnensysteme besser zu verstehen. Sehr junge Sterne sind noch von Trümmerscheiben umgeben, die sich aus Staub, Gas und anderen Materialklumpen zusammensetzen, aus denen sich Planeten bilden können. So begann unser eigenes Sonnensystem. Wie Günther erklärte:
Wenn Sie sich unser Sonnensystem ansehen, haben wir Planeten und keine massive Scheibe um die Sonne. Diese Scheiben halten vielleicht 5 bis 10 Millionen Jahre, und im Stier gibt es viele Sterne, die ihre Scheibe bereits verloren haben, aber einige haben sie noch. Wenn Sie wissen möchten, was in der Endphase dieser Datenträgerverteilung passiert, ist Taurus einer der Orte, an denen Sie nachsehen müssen.
Er fügte hinzu:
Derzeit wird viel Mühe darauf verwendet, etwas über Exoplaneten und ihre Entstehung zu lernen. Daher ist es offensichtlich sehr wichtig zu sehen, wie junge Planeten im Zusammenspiel mit ihren Wirtssternen und anderen jungen Planeten zerstört werden können und welche Faktoren ihr Überleben bestimmen.
Zum Forschungsteam gehören neben Günther auch David Huenemoerder und David Principe vom MIT sowie Forscher des Harvard-Smithsonian-Zentrums für Astrophysik und andere Mitarbeiter in Deutschland und Belgien.
Illustration des Chandra-Röntgenobservatoriums. Bild über NASA / CXC / NGST.
Fazit: Es wurde lange Zeit die Theorie aufgestellt, dass Sterne manchmal ihre eigenen Planeten verschlingen können, und jetzt glauben Astronomen, dank Röntgenbeobachtungen vom Chandra X-Ray Observatory der NASA die ersten Beweise dafür gefunden zu haben. Die neuen Daten geben Aufschluss darüber, wie sich junge Sterne und ihre Planeten bilden und entwickeln.
Quelle: Optisches Dimmen von RW-Aur in Verbindung mit einer eisenreichen Korona und einer außergewöhnlich hohen Dichte der absorbierenden Säule
Über MIT News und Chandra X-ray Observatory
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