Junger Stern beim Essen seines Planeten erwischt


Sterne gebären Planeten. Das ist Teil der natürlichen Ordnung der Dinge in unserem Universum. Aber wussten Sie, dass Sterne auch manchmal könnenEssenihre Planeten? Normalerweise gehen Planeten zugrunde, wenn ihr Wirtsstern schließlich stirbt und sich ausdehnt; das ist das Schicksal unserer eigenen Erde und einiger anderer Planeten unseres Sonnensystems. Aber am 18. Juli 2018 haben Astronomen am MITangekündigtder erste Beweis dafür, dass ein Planet von seinem Stern verschlungen wird, während das System noch recht jung ist. Die Erkenntnisse der Astronomen warenveröffentlichtin dempeer-reviewed Astronomisches Journal.

Der fragliche Stern,RW Aur A, gehört zu einer Gruppe junger Sterne – 450 Lichtjahre von der Erde entfernt – in Richtung der SternbilderStierundAuriga. Es ist auch Teil von aBinärsystem, wo es einen weiteren jungen Star umkreist, RW Aur B.


Andere nahe gelegene junge Sterne in derselben Sterngruppe hatten während des nahen Jahrhunderts, in dem Astronomen sie beobachtet haben, eine ungewöhnliche Variabilität gezeigt. Vor allem RW Aur A stach mit seinem dimmenden und alle paar Jahrzehnte wieder aufhellenden Licht auf. Jede Dimmperiode des Sterns würde etwa einen Monat dauern. Zuletzt verdunkelte sich der Stern häufiger und über längere Zeiträume – 2011 verdunkelte er sich für ein halbes Jahr, bevor er Mitte 2014 wieder verblasste und 2016 wieder zu voller Helligkeit zurückkehrte. Warum?

Astronomen glauben nun, eine Antwort auf dieses rätselhafte Rätsel zu haben. Basierend auf Beobachtungen mit NASAsChandra Röntgenobservatorium, wird jetzt angenommen, dass eine Kollision zwischen zwei jungen Planetenkörpern eine riesige Staub- und Gaswolke erzeugte, die dann in den Stern selbst fiel. Laut Günther:

Computersimulationen haben lange vorhergesagt, dass Planeten in einen jungen Stern fallen können, aber das haben wir noch nie zuvor beobachtet. Wenn unsere Interpretation der Daten richtig ist, wäre dies das erste Mal, dass wir einen jungen Stern direkt beobachten, der einen oder mehrere Planeten verschlingt.

Chandra-Spektren aus den Beobachtungen in den Jahren 2013 und 2017. Der scharfe Peak auf der rechten Seite des Spektrums von 2017 ist ein Zeichen für eine große Menge Eisen. Bild über NASA/CXC/MIT/H.M. Günther.




RW Aur A und B aus der Sicht des Canada-France-Hawaii-Teleskops. Bild über C. Dougados/S. Cabrit/C. Lavalley/F. Menard.

Theorien zur Erklärung der Beobachtungen von RW Aur A reichten von einem vorbeiziehenden Gasstrom am äußeren Rand des SternsTrümmerscheibeauf Prozesse, die näher am Zentrum des Sterns ablaufen. EntsprechendHans Moritz Guenther, ein Forscher am Kavli Institute for Astrophysics and Space Research des MIT, der die Studie leitete:

Wir wollten das Material untersuchen, das den Stern bedeckt, das vermutlich in irgendeiner Weise mit der Scheibe zusammenhängt. Es ist eine seltene Gelegenheit.

Er sagte, ein planetenfressender Stern würde die jüngste Verdunkelung erklären und auch die vorherige intermittierende Verdunkelung des Sterns erklären. Diese früheren Verdunkelungen könnten das Ergebnis ähnlicher Kollisionen oder die Überbleibsel von noch früheren Kollisionen sein, die erneut kollidierten. Wie Günther bemerkte:


Es ist 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 etwas anderes treffen.

Das Chandra-Röntgenobservatorium wurde verwendet, um den Stern zu beobachten, als er im Januar 2017 wieder verdunkelte. Die Astronomen zeichneten 50 Kilosekunden oder fast 14 Stunden aufRöntgenDaten. Wie Günther bemerkte:

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 fand einige Überraschungen – 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 einen Faktor von 10 mal mehr als zuvor, was sehr ungewöhnlich ist, denn normalerweise haben aktive und heiße Sterne weniger Eisen als andere, während dieser mehr hat. Woher kommt all dieses Eisen?

Künstlerisches Konzept des Jungstars RW Aur A, der einen Planeten verschlingt. Bild über NASA/CXC/M. Weiss.

Es ist noch nicht bekannt, woher das zusätzliche Eisen kommt, aber Theorien beinhalten eine „Staubdruckfalle“, wo kleine Körner oder Partikel wie Eisen in „toten Zonen“ einer Trümmerscheibe gefangen werden können oder dass überschüssiges Eisen entsteht, wenn zweiPlanetesimale, oder Kleinkinder-Planetenkörper, kollidieren und setzen eine dicke Partikelwolke frei.

Die neuen Ergebnisse sollen Astronomen helfen, die Entstehungsprozesse junger Sterne und ihrer Sonnensysteme besser zu verstehen. Sehr junge Sterne sind noch von Trümmerscheiben umgeben, die aus Staub, Gas und anderen Materialklumpen bestehen, 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 Millionen 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 den Endstadien dieser Scheibenausbreitung passiert, ist Taurus einer der Orte, an denen Sie nachsehen sollten.

Er fügte hinzu:

Derzeit wird viel Aufwand betrieben, um etwas zu lernenExoplanetenund wie sie sich bilden, daher ist es offensichtlich sehr wichtig zu sehen, wie junge Planeten in Wechselwirkungen mit ihren Wirtssternen und anderen jungen Planeten zerstört werden könnten und welche Faktoren ihr Überleben bestimmen.

Das Forschungsteam umfasst neben GüntherDavid HuenemörderundDavid Prinz, beide vom MIT, sowie von Forschern des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und anderen Mitarbeitern in Deutschland und Belgien.

Abbildung des Chandra-Röntgenobservatoriums. Bild über NASA/CXC/NGST.

Fazit: Es wurde lange theoretisiert, dass Sterne manchmal ihre eigenen Planeten verschlingen können, und jetzt glauben Astronomen, dank Röntgenbeobachtungen des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA die ersten Beweise dafür entdeckt zu haben. Die neuen Daten werden Hinweise darauf geben, wie junge Sterne und ihre Planeten entstehen und sich entwickeln.

Quelle: Optisches Dimming von RW Aur in Verbindung mit einer eisenreichen Korona und außergewöhnlich hoher absorbierender Säulendichte

ÜberMIT NewsundChandra Röntgenobservatorium

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