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Nova-Explosion überrascht Astronomen
von Stefan Deiters
astronews.com
29. Januar 2008
Mit dem neuen Keck-Interferometer, einer
Zusammenschaltung der beiden großen Keck-Teleskope auf Hawaii, haben
Astronomen eine Nova-Explosion im nahegelegenen System RS Ophiuchi beobachtet.
Was die Astronomen allerdings zu Gesicht bekamen, passt überhaupt nicht ins Bild
dieser Sternenexplosionen: Wo sie Staub vermuteten, war gar keiner.
So stellt sich ein Künstler das System RS
Ophiuchi kurz nach der Nova vor. Der entdeckte
Staub ist im Vordergrund dargestellt.
Bild: Keck Observatory / Casey Reed |
Ein jetzt vorgestelltes Ergebnis, das mit dem neuen Keck-Interferometer
gewonnen wurden, scheint Teile einer bewährten Theorie über
Sternexplosionen in Frage zu stellen. Durch das Keck-Interferometer
werden die beiden 10-Meter Keck-Teleskope auf dem Gipfel des Mauna Kea
auf Hawaii quasi zu einem einzigen großen Teleskop zusammengeschaltet
(astronews.com berichtete). Durch
einen bestimmten, neu entwickelten Beobachtungsmodus, den die Astronomen Nulling-Mode
oder Auslöschungs-Modus nennen, können sie das helle Licht eines Sterns
unterdrücken und so die unmittelbare Umgebung besser studieren. Mit dem
Interferometer gelingen Aufnahmen mit einer zehnfach höheren Auflösung als mit
einem einzelnen Keck-Teleskop.
Der spezielle Nulling-Beobachtungsmodus wurde entwickelt, um die
Beobachtung von Staub um nahegelegene Sterne zu ermöglichen - ein Bereich, der
auch deswegen interessant ist, weil es die Region ist, in der Planeten entstehen
können. "Weil der Stern so viel heller als der Staub ist, muss irgendetwas
dessen Licht ausblenden und genau dies tut das Instrument", erläutert Rachel L.
Akeson, die als Keck-Interferometer-Wissenschaftlerin am California
Institute of Technology arbeitet. "Die Technik hat sich als sehr
leistungsfähig erwiesen, auch für viele andere Objekte."
Der Stern im Sternbild Schlangenträger (Ophiuchus) ist für das
Interferometer-Team gerade zur rechten Zeit zur Nova geworden: am 12. Februar
2006. "Wir hatten großes Glück, da wir Astronomen an gleich zwei
Interferometer-Standorten, am Keck-Interferometer auf Hawaii und am
Infrared Optical Telescope Array in Arizona bei der Arbeit hatten",
erinnert sich Wes Traub vom Jet Propulsion Laboratory der NASA, der die
Beobachtungen leitete. "Innerhalb von wenigen Minuten nach Bekanntwerden der
Nova konnten wir beide Teams alarmieren, die dann mit Beobachtungen begonnen
haben."
Das beobachtete Nova-System RS Ophiuchi besteht aus einem Weißen Zwergstern
und einem Roten Riesenstern. Der Riesenstern verliert Teile seiner äußeren
Hülle. Dieses Material sammelt sich auf der Oberfläche des Weißen Zwergs, eines
kompakten Überrests der Sternentwicklung, an. Irgendwann hat sich so viel
Material angesammelt, dass es zu einer Explosion kommt, durch die sich die
Helligkeit des Systems um das rund 600-fache erhöht. Die Explosion zerstört den
Stern aber nicht, so dass der Prozess von Neuem beginnen kann. Nova-Ausbrüche
von RS Ophiuchi wurden bislang 1898, 1933, 1958, 1967 und 1985 beobachtet, so
dass auch 2006 wieder ein Ausbruch erwartet worden war.
Rund dreieinhalb Tage nach Entdeckung der Nova untersuchte das Team RS
Ophiuchi auch mit dem Nulling-Mode des Interferometers, um so das Licht
des Sterns auszublenden und die deutlich lichtschwächere Umgebung und auch die
helle Explosionszone zu untersuchen. Die Resultate lieferten eine Überraschung:
In der hellen Explosionszone fanden die Astronomen keinerlei Staub, vermutlich
weil dieser durch die Explosion verdampft war.
In größerer Entfernung vom Weißen Zwerg jedoch, etwa vergleichbar mit der
20-fachen Entfernung der Erde von der Sonne, entdeckten die Wissenschaftler
Silikat-Staub. Da die Schockwelle der Explosion noch nicht in diese Gegend
vorgedrungen war, muss dieser Staub bereits vor der Nova vorhanden gewesen sein.
"Das war genau das Gegenteil von dem, was wir erwartet hatten", erläutert
Richard Barry vom Goddard Space Flight Center der NASA. "Wir dachten
immer, dass durch Nova-Explosionen Staub entsteht."
Die Astronomen vermuten, dass der Staub gebildet wird, wenn der Weiße Zwerg
durch die Winde des Roten Riesen "pflügt" und dadurch Strukturen entstehen
lässt, die ein wenig an die Spiralarme der Milchstraße erinnern. Wo sich mehr
Material ansammelt, könnte es soweit abkühlen und dicht genug werden, dass
sich Atome zu Staubteilchen zusammentun können. Durch den Nova-Ausbruch wurde
diese Struktur inzwischen zerstört, doch sollte sie in den nächsten Jahren
wieder neu entstehen.
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