Wie bilden sich massive Sterne? Dies war eine der heiß diskutierten Fragen in der Astronomie. Bilden sich große Sterne durch Akkretion wie Sterne mit geringer Masse oder bilden sie sich durch die Verschmelzung von Protosternen mit geringer Masse? Da massive Sterne in der Regel ziemlich weit entfernt sind und normalerweise von einem Staubtuch umgeben sind, sind sie schwer zu beobachten, sagte Stefan Kraus von der University of Michigan. Aber Kraus und sein Team haben das erste Bild einer staubigen Scheibe erhalten, die einen massiven Babystern eng umgibt und einen direkten Beweis dafür liefert, dass alle Sterne, ob groß oder klein, auf die gleiche Weise gebildet werden.
"Unsere Beobachtungen zeigen eine Scheibe, die einen embryonalen jungen, massiven Stern umgibt, der jetzt vollständig ausgebildet ist", sagte Kraus. "Es ist das erste Mal, dass so etwas beobachtet wurde, und die Scheibe ähnelt sehr dem, was wir um junge Sterne sehen, die viel kleiner sind, außer dass alles vergrößert und massiver ist."
Darüber hinaus fanden Kraus und sein Team Hinweise auf eine mögliche planetbildende Region um den entstehenden Stern.
Mit dem Very Large Telescope Interferometer von ESO konzentrierten sich Kraus und sein Team auf IRAS 13481-6124, einen Stern, der sich etwa 10.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Centaurus befindet und etwa 20-mal so massereich ist wie unsere Sonne. „Wir konnten einen sehr scharfen Blick in die innersten Regionen um diesen Stern werfen, indem wir das Licht einzelner Teleskope kombinierten“, sagte Kraus. „Im Grunde genommen ahmten wir das Auflösungsvermögen eines Teleskops mit einem unglaublichen 85-Meter-Spiegel nach . ”
Kraus fügte hinzu, dass die resultierende Auflösung etwa 2,4 Millisekunden beträgt, was dem Herausnehmen des Kopfes einer Schraube an der Internationalen Raumstation von der Erde entspricht, oder mehr als dem Zehnfachen der Auflösung, die mit aktuellen Teleskopen für sichtbares Licht im Weltraum möglich ist.
Sie machten auch ergänzende Beobachtungen mit dem 3,58 Meter langen New Technology Telescope in La Silla. Das Team wählte diese Region aus, indem es archivierte Bilder vom Spitzer-Weltraumteleskop sowie Beobachtungen mit dem 12-Meter-Submillimeter-Teleskop APEX betrachtete, bei denen das Vorhandensein eines Jets entdeckt wurde.
„Solche Jets werden häufig um junge Sterne mit geringer Masse beobachtet und weisen im Allgemeinen auf das Vorhandensein einer Scheibe hin“, sagt Kraus.
Aufgrund ihrer Beobachtungen glaubt das Team, dass das System etwa 60.000 Jahre alt ist und dass der Stern seine endgültige Masse erreicht hat. Aufgrund des intensiven Lichts des Sterns - 30.000 Mal leuchtender als unsere Sonne - wird die Scheibe bald zu verdampfen beginnen. Die Scheibe erstreckt sich auf das 130-fache der Erde-Sonne-Entfernung - oder 130 astronomische Einheiten (AU) - und hat eine ähnliche Masse wie der Stern, etwa das 20-fache der Sonne. Außerdem ist gezeigt, dass die inneren Teile der Scheibe staubfrei sind, was bedeuten könnte, dass sich Planeten um den Stern bilden.
"In Zukunft können wir möglicherweise Lücken in dieser und anderen Staubscheiben erkennen, die durch umlaufende Planeten entstehen, obwohl es unwahrscheinlich ist, dass solche Körper lange überleben können", sagte Kraus. "Ein Planet um einen so massiven Stern würde durch die starken Sternwinde und die intensive Strahlung zerstört, sobald das Material der Schutzscheibe verschwunden ist, was wenig Chancen für die Entwicklung von Sonnensystemen wie unserem lässt."
Kraus freut sich auf Beobachtungen mit dem derzeit in Chile im Bau befindlichen Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), mit dem die Festplatten möglicherweise noch schärfer aufgelöst werden können.
Zuvor entdeckte Spitzer staubige Scheiben von Planetenresten um reifere massive Sterne, was die Idee unterstützt, dass sich Planeten auch in diesen extremen Umgebungen bilden könnten. (Lesen Sie hier über diese Forschung.)
Quellen: ESO, JPL
