Chile: ALMA entdeckt überraschende Spiralstrukturen um einen alten Stern

Astronomen haben mit dem in Chile befindlichen Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) eine Spiralstruktur in der Materie entdeckt, die den sterbenden Riesenstern R Sculptoris umgibt. Die überraschende Beobachtung in Kombination mit dem Nachweis der weiter außen liegenden Schale um einen roten Riesenstern ist eine astronomische Premiere. Die Spiralstruktur dürfte auf einen unsichtbaren Begleiter zurückgehen, der den Roten Riesen umkreist. Die neuen Ergebnisse erscheinen diese Woche in der Fachzeitschrift Nature – als eine der ersten Veröffentlichungen aus der frühen Phase wissenschaftlicher Beobachtungen mit ALMA.

Ein Astronomenteam hat zu seiner Überraschung eine Spiralstruktur in dem Gas um den roten Riesenstern R Sculptoris entdeckt, die darauf hin deutet, dass ein zuvor unentdeckter Begleiter den Stern umkreist. Auch die Menge des von dem Roten Riesen ausgestoßenen Materials erwies sich als deutlich größer als erwartet. Die Beobachtungen wurden mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) vorgenommen, dem leistungsfähigsten Millimeter/Submillimeter-Teleskop der Welt.

„Zwar konnten zuvor bereits Schalen aus ausgestoßenem Material um diese Art von Sternen beobachtet werden, aber wir sind die ersten, die so eine Spirale aus Materie beobachtet haben, die von dem Stern ausgeht und die von einer solchen Schale umgeben ist”, erklärt Matthias Maercker von der ESO und vom Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn, der Erstautor der Studie, in der die Ergebnisse veröffentlicht werden.

Kurz vor dem Ende ihres Lebens werden Sterne mit einer Masse von bis zu acht Sonnenmassen zu Roten Riesen und verlieren dann einen Großteil ihrer Masse in Form von starken Sternwinden. Während der Rote-Riesen-Phase finden außerdem zusätzlich regelmäßig sogenannte thermische Pulse statt: kurze, explosive Phasen, während derer in einer Schale um den Zentralbereich des Sterns Heliumkerne zu Kohlenstoffkernen verschmelzen. Während eines thermischen Pulses erhöht sich die Rate, mit der Materie von der Sternoberfläche in den umgebenden Raum strömt. So entstehen um den Stern herum ausgedehnte Schalen aus Gas und Staub. Nach dem Puls geht die Massenverlustrate auf ihren normalen Wert zurück.