Astronomen kartieren Atmosphäre des sterbenden Überriesen Antares

Antares und Scorpius

Antares, ein roter Überriesenstern im Sternbild Skorpion, leuchtet als hellrotes Funkeln in der Bildmitte. (Bildnachweis: Babak Tafreshi/TWAN)



Eines Tages wird unsere Sonne zu einem roten Riesen, der so groß wird, dass er die Erde verschlingen wird. Das ist natürlich noch nicht passiert, was für uns auf der Erde ein Glück ist. Dies bedeutet jedoch, dass Wissenschaftler über das Sonnensystem hinausblicken müssen, um die vollständigen Entwicklungszyklen von Sternen und ihre Mechanismen in jeder Phase zu untersuchen.



Eine neue Studie unter der Leitung von Keiichi Ohnaka, einem Forscher an der Katholischen Universität des Nordens in Chile, versuchte zu verstehen, wie es dem fernen roten Überriesenstern Antares gelingt, so viel Materie von seiner Oberfläche zu vertreiben, wie er sich dem Ende seines Lebens nähert und sich seinem Finale nähert als spektakuläre Supernova.

Die Studie demonstrierte verbesserte Techniken, um herauszufinden, was hinter der atmosphärischen Bewegung auf Antares stecken könnte, und zeigte gleichzeitig, dass es immer noch Geheimnisse gibt, was genau das turbulente Aufwirbeln des Sterns verursacht.



„Mit dieser Studie können wir ein neues Fenster öffnen, um andere Sterne als die Sonne zu beobachten … ähnlich wie wir die Sonne beobachten“, sagte Ohnaka gegenüber guesswhozoo.com. 'Wir können diese Technik dann anwenden, um andere Probleme zu untersuchen – nicht nur Überriesen wie Antares, sondern auch andere Arten von Sternen und andere ungelöste Probleme.' [ Supernova-Fotos: Großartige Bilder von Sternenexplosionen ]

Antares ist ein roter Überriesenstern, und seine Größe macht ihn zu einem idealen Kandidaten für Studien von der Erde aus. Der Stern ist so hell, dass er seinen Namen 'Anti-Ares' erhielt, wahrscheinlich weil seine rötliche Farbe der des glänzenden Planeten Mars zu widersprechen schien, der nach Ares, dem antiken griechischen Kriegsgott, benannt wurde. Aufgrund seiner Größe ist Antares ein ideales erstes Thema für Wissenschaftler, um besser zu verstehen, wie andere Sterne als die Sonne der Erde existieren und funktionieren. Tatsächlich wird der Durchmesser von Antares auf geschätzt 883 mal größer als die der Sonne . Antares ist auch als Alpha Scorpii bekannt, was bedeutet, dass es der hellste Stern im Sternbild Skorpion ist. Der rote Stern ist am Nachthimmel im August zu sehen.

Wie können Astronomen ferne Sterne studieren? Sie können mit heutiger Technik sicher nicht dorthin reisen: Eine Raumsonde, die mit Lichtgeschwindigkeit fliegt, würde 600 Jahre brauchen, um Antares zu erreichen. Ohnakas Gruppe nutzte das Very Large Telescope Interferometer (VLTI) des European Southern Observatory in Cerro Paranal, Chile, um die Bewegung des Kohlenmonoxidgases in der Atmosphäre von Antares zu beobachten.



Bisher haben sich Wissenschaftler zum Verständnis von Sternen auf optische und ultraviolette Spektroskopie verlassen, das heißt, sie betrachten Licht, um die chemische Zusammensetzung von Sternen zu analysieren. Diese Methode wird auch verwendet, um die Sonne zu studieren, hat aber ihre Grenzen. Obwohl es beispielsweise anzeigen kann, woraus ein Stern besteht, kann es nicht die Mechanik der atmosphärischen Gasbewegung zeigen, die Fragen darüber beantworten könnte, welche Prozesse Antares erlebt. Die Einsatz von Interferometrie ermöglicht es Ohnaka, präzisere Bilder der äußeren Teile der Atmosphäre der fernen Antares aufzunehmen, bis hin zu sehr kleinen Winkelmessungen, die als Milliarsekunden bezeichnet werden. Laut Ohnaka wurden die Beobachtungen seiner Gruppe mit den Mehrfachteleskopen des VLTI in fünf Nächten im April 2014 kombiniert, um ein detailliertes Bild der Bewegung des Gases in der äußeren Atmosphäre von Antares zu zeichnen.

Ohnakas technischer Einsatz von VLTI ist laut John Monnier, einem Astronomen an der University of Michigan, der nicht an der Studie beteiligt war, ein wichtiger vorbereitender Schritt zum Verständnis der Endstadien von Sternen.

'Vorher haben wir nur die Temperatur der Oberfläche des Sterns gesehen und wie sie an einem oder anderen Teil unterschiedlich sein kann', sagte Monnier gegenüber guesswhozoo.com. 'Aber das gibt Ihnen wirklich Geschwindigkeit, die Geschwindigkeit dieser Oberfläche, wenn sie auf Sie zu oder von Ihnen weg kommt.'



'Das hat es auf einer Sternoberfläche noch nie gegeben', fügte Monnier hinzu. 'Dies ist eine Art bahnbrechender Datensatz, um dies zu tun.'

Der nächste Schritt in der Forschung könnte darin bestehen, Animationen zu erstellen, die alle hochauflösenden Bilder von Antares integrieren, sagte Monnier. Das würde helfen, die Bewegungen des Sterns zu beleuchten und vielleicht eines Tages die Quelle der aufgewühlten Konvektion aufzudecken, die Materialien in die äußere Atmosphäre befördert und hinter dem Tod roter Überriesensterne steckt.

Das neue Werk wurde detailliert 16. August in der Zeitschrift Nature.

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