CEPHEIDEN
Polarstern stößt Gas und Staub aus
von Rainer Kayser
3. März 2006

Cepheiden, Sterne die regelmäßig ihre Helligkeit verändern, sind ein wichtiges Instrument der Astronomen, um Entfernungen im All zu messen. Jetzt haben Beobachtungen von drei Cepheiden gezeigt, dass sie alle von Hüllen aus Staub und Gas umgeben sind. Unter den beobachteten Sternen war auch der Polarstern.

Rekonstruktion des Bildes von L Carinae im mittleren Infrarot-Bereich auf Basis der VLTI-Beobachtungen. Bild: ESO

Ein Team französischer und amerikanischer Astronomen ist bei drei pulsierenden Sternen - darunter auch der Polarstern - auf ausgedehnte Hüllen aus Gas und Staub gestoßen. Die Forscher vermuten, dass die Sterne bei ihren Pulsationen die Materie ausstoßen. Bei den Sternen handelt es sich um so genannte "Cepheiden", die von den Astronomen als kosmische Leuchtfeuer zur Entfernungsmessung verwendet werden. Das Team berichtet demnächst im Fachblatt Astronomy and Astrophysics über seine Entdeckung.

"Die Tatsache, dass wir bei allen drei Sternen auf solche Hüllen gestoßen sind, obwohl sich die Sterne in anderen Eigenschaften unterscheiden, deutet darauf hin, dass solche Hüllen ein verbreitetes Phänomen bei Cepheiden sind", erklärt Pierre Kervella vom Observatoire de Paris, der Leiter des Beobachtungsteams. Die Forscher hatten den Polarstern sowie die Sterne L Carinae und Delta Cephei - den Prototyp der Cepheiden - mit dem Very Large Telescope Interferometer der Europäischen Südsternwarte in Chile, sowie dem CHARA Interferometer der Sternwarte Mount Wilson in Kalifornien beobachtet.

Cepheiden sind massereiche Sterne, deren Außenbereiche in einer bestimmten Phase ihrer Entwicklung instabil werden. Dadurch beginnt der Stern zu pulsieren: Seine Größe und seine Helligkeit ändert sich periodisch. Da die Periode dieser Schwingungen von der Helligkeit des Sterns abhängt, können die Forscher aus der Lichtkurve eines Cepheiden dessen wahre Helligkeit und damit - durch Vergleich mit der von der Erde gemessenen Helligkeit - auch seine Entfernung bestimmen. Cepheiden spielen deshalb eine wichtige Rolle bei der Vermessung des Universums.

Allerdings müssen die Forscher für die Anwendung dieser Methode genau verstehen, welche physikalischen Prozesse in den Cepheiden ablaufen. "Wir wissen zwar noch nicht genau, wie diese Hüllen entstehen", meint Kervellas Kollege Antoine Mérand, "aber es ist wahrscheinlich, dass die Sterne diese Materie ausstoßen." Wenn die Sterne aber bei ihren Pulsationen Masse verlieren, müssen die Astronomen ihre Modelle für die Cepheiden noch einmal überarbeiten.