Heißer Wasserdampf auf Rotem Riesenstern
Redaktion
/ Pressemitteilung der Universität Wien astronews.com
2. September 2010
Kürzlich wurden mithilfe des europäischen Weltraumteleskops Herschel
große Mengen Wasserdampf mit einer Temperatur von rund 700 Grad Celsius in
der Hülle des alternden Kohlenstoffsterns CW Leonis entdeckt. Dieser
überraschende Fund wirft neue Fragen zur chemischen Zusammensetzung von
Sternen in ihren Endstadien auf.
Aufnahme des Kohlenstoffsterns CW Leonis mit
seiner schalenförmig aufgebauten Staubhülle.
Diese besteht vor allem aus Ruß, der in großen
Mengen von dem Stern produziert wird. Im inneren
Bereich der Hülle wurde nun von Herschel heißer
Wasserdampf entdeckt. Das Bild wurde mit dem Very
Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in
Chile aufgenommen. Norden ist oben und Osten ist
links.
Bild: Izan Leao, Universidade
Federal do Rio Grande do Norte, Brasilien |
Im Sternbild Löwe befindet sich der rote Riesenstern CW Leonis,
der Unmengen von Gas sowie Kohlenstoffstaub – insgesamt in der
Größenordnung von einer Erdmasse pro Jahr – produziert. Er gibt der
Astronomie seit 2001 Rätsel auf. Damals wurden nämlich erstmals Hinweise
auf Wasserdampf in seiner ausgedehnten Hülle gefunden. Seither
stellt sich die Frage, wie Wasser um ein solches Objekt entstehen kann.
Denn ein kohlenstoffreicher Stern wie dieser ist normalerweise vor allem
mit Kohlenmonoxid umgeben und nicht wie CW Leonis mit sauerstoffhaltigen
Molekülen – wie H2O.
Dank des Satelliten Herschel der europäischen Weltraumagentur
ESA gelang jetzt erstmals der klare Nachweis Dutzender Wasserdampflinien
im Spektrum des tiefroten Sterns. Die beteiligten Wissenschaftler,
darunter auch Astronomen der Universität Wien, berichten in der
aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature über ihre
Entdeckung, dass einige der aufgefundenen Spektrallinien nur durch
Übergänge aus hochangeregten Zuständen zu erklären sind – was
Temperaturen von etwa 700 Grad Celsius erfordert.
Das würde aber bedeuten, dass Wasserdampf in der inneren, rußigen Hülle
des Kohlenstoffsterns vorhanden sein muss. Möglicherweise entsteht er
dort durch UV-Strahlung auf photochemischem Wege. Dies würde eine
spezielle klumpige Struktur der Hochatmosphäre des Sterns sowie des
Sternwindes voraussetzen. Der Sternwind müsste an einigen Stellen viel
schwächer als an anderen sein, so dass UV-Licht aus dem interstellaren
Raum tiefere, warme Regionen erreichen und die Entstehung von Wasser
einleiten kann.
Das Weltraumteleskop Herschel beobachtet den Himmel im fernen Infraroten
und verfügt über eine lichtsammelnde Fläche, die doppelt so groß ist wie
die des Weltraumteleskops Hubble. An dem Satellitenprojekt sind
zahlreiche europäische Universitäten und Institute beteiligt, darunter
auch Wiener Astronomen. "Am Institut für Astronomie der Universität Wien
wurde die Software entwickelt, welche es ermöglicht, die Daten noch an
Bord des Satelliten genügend stark zu komprimieren, um sie zur Erde
übertragen zu können", so Instituts- und Projektleiter Franz Kerschbaum.
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