Epsilon Aurigae hat Astronomen seit dem 19. Jahrhundert verblüfft, aber neue Bilder bieten Einblicke in diesen sehr ungewöhnlichen verdunkelnden Doppelstern. Eine Theorie war, dass eine große undurchsichtige Scheibe, die fast am Rand zu sehen ist, den Primärstern in den Schatten stellt. Die neuen Bilder eines an der University of Michigan entwickelten Instruments scheinen diese Theorie zu bestätigen. "Es ist unglaublich, dass wir das einfangen können", sagte John Monnier von U-M. "Es ist kein anderes System wie dieses bekannt. Darüber hinaus scheint es sich in einer seltenen Phase des Sternlebens zu befinden. Und es ist so nah bei uns. Es ist äußerst zufällig. "
Epsilon Aurigae hat eine zweijährige Sonnenfinsternis, die alle 27 Jahre auftritt. Die aktuelle Sonnenfinsternis begann im August 2009 und Amateur- und professionelle Astronomen haben diese Gelegenheit genutzt, um so viele Teleskope wie möglich auf dem Ereignis zu trainieren.
Monnier leitete die Entwicklung des Michigan Infrarot Combiner (MIRC) -Instruments, das mithilfe von Interferometrie das in vier Teleskope am CHARA-Array der Georgia State University eintretende Licht kombiniert und so verstärkt, dass es durch ein 100-mal größeres Gerät zu kommen scheint als das Hubble-Weltraumteleskop. MIRC ermöglichte es Astronomen, das Finsternisobjekt zum ersten Mal zu „sehen“.
Das Objekt, das den Primärstern in den Schatten stellt, ist dunkel - fast unsichtbar - und wird nur gesehen, wenn es vor Epsilon Aurigae, dem fünfthellsten Stern im nördlichen Sternbild Auriga, vorbeizieht. Da Astronomen nicht viel Licht davon beobachtet hatten, ist eine Theorie, dass das Objekt ein Schwarzes Loch mit Sternmasse war. Aber die vorherrschende Theorie bezeichnete es als einen kleineren Stern, der von einer dicken Staubscheibe umkreist wird. Die Theorie besagte, dass die Umlaufbahn der Scheibe genau in der gleichen Ebene liegen muss wie die Umlaufbahn des dunklen Objekts um den helleren Stern, und all dies musste in derselben Ebene wie der Aussichtspunkt der Erde stattfinden. So unwahrscheinlich diese Ausrichtung auch sein mag, sie erklärte die Beobachtungen.
Die neuen Bilder zeigen, dass dies tatsächlich der Fall ist. Vor Epsilon Aurigae ist eine geometrisch dünne, dunkle, dichte, aber teilweise durchscheinende Wolke zu sehen.
"Dies zeigt wirklich, dass das grundlegende Paradigma trotz der geringen Wahrscheinlichkeit richtig war", sagte Monnier, und die Scheibe erscheint viel flacher als die jüngste Modellierung des Spitzer-Weltraumteleskops vermuten lässt. "Es ist wirklich flach wie ein Pfannkuchen", sagte er.
[/Bildbeschriftung]
Während der "Film" der Scheibe, die vor dem Stern vorbeizieht, unheimlich wie Saturnringe aussieht, glaubt Monnier nicht, dass das Objekt wie ein Ringsystem ist.
"Ringsysteme sind im Allgemeinen (immer) ziemlich dünn besiedelt und nicht optisch dick", sagte Monnier in einer E-Mail an das Space Magazine. „Auch Ringsysteme haben praktisch kein Gas und setzen sich in * extrem * dünnen Schichten ab. Aufgrund dieser beiden Tatsachen ist es höchst unwahrscheinlich, dass sich der Staub Eps Aur in einem „Ring“ befindet, da er während der Sonnenfinsternis nicht so viel Sternlicht absorbieren kann. Trotzdem wissen wir nicht viel über die Verteilung - es könnte ein kleines zentrales Loch geben, wie durch Aufhellen des Sterns während der in der Vergangenheit beobachteten Sonnenfinsternis angezeigt. "
Warum dieses Objekt so dunkel ist, sagte Monnier: "In dieser Epoche sehen wir die Rückseite, die nicht reflektieren kann. Wir würden erwarten, dass etwas Licht zu anderen Zeiten in der Umlaufbahn gestreut wird, und es wäre eine Suche wert, erfordert jedoch eine sehr hohe Winkelauflösung und einen hohen Dynamikbereich. Beachten Sie, dass die Scheibe nicht vollständig dunkel ist - das Infrarotlicht der kühlen Staubkörner wurde in den 1980er Jahren und zuletzt in einem Spitzer-Weltraumteleskoppapier von Hoard et al. (Siehe das Papier „Das unsichtbare Monster zähmen: Systemparameter-Einschränkungen für Epsilon Aurigae vom fernen Ultraviolett bis zum mittleren Infrarot.“
MIRC hat es Astronomen auch ermöglicht, zum ersten Mal die Form und Oberflächeneigenschaften von Sternen zu sehen. Bisher waren Sterne selbst mit den größten Teleskopen nur Lichtpunkte.
"Die Interferometrie hat die hochauflösende Bildgebung entfernter Objekte Wirklichkeit werden lassen", sagte Fabien Baron, ein Postdoktorand an der U-M, der bei der Bildgebung in dieser Studie half. "Es wird höchstwahrscheinlich viele Rätsel lösen, aber auch viele neue Fragen aufwerfen."
Die neuen Erkenntnisse werden in der Nature-Ausgabe vom 8. April veröffentlicht. Forscher der University of Denver und der Georgia State University trugen ebenfalls zur Forschung bei.
Quellen: EurekAlert, E-Mail-Austausch mit John Monnier
