Sterne sind sehr wichtige Objekte. Sie geben Licht, Wärme und geben auch Leben. Unser Planet, die Menschen und alles um uns herum besteht aus Sternenstaub (97 Prozent um genau zu sein). Und Sterne sind eine ständige Quelle neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse, da sie manchmal so ungewöhnliches Verhalten zeigen können, dass es unmöglich wäre, sich das vorzustellen, wenn wir es nicht sehen würden. Heute finden Sie "zehn" der ungewöhnlichsten derartigen Phänomene.
Zukünftige Supernovae können sich ablösen
Das Verblassen der Supernova tritt normalerweise in nur wenigen Wochen oder Monaten auf, aber Wissenschaftler konnten einen anderen Mechanismus für kosmische Explosionen, den so genannten sich schnell entwickelnden Lichttransienten (FELT), detailliert untersuchen. Diese Explosionen sind seit langem bekannt, aber sie treten so schnell auf, dass es nicht möglich war, sie lange Zeit im Detail zu untersuchen. Bei ihrer höchsten Leuchtkraft sind diese Fackeln mit Supernovae vom Typ Ia vergleichbar, aber sie verlaufen viel schneller. Sie erreichen ihre maximale Helligkeit in weniger als zehn Tagen und verschwinden in weniger als einem Monat vollständig aus dem Blickfeld.
Das Kepler-Weltraumteleskop half bei der Untersuchung des Phänomens. FELT, das 1,3 Milliarden Lichtjahre entfernt stattfand und die Bezeichnung KSN 2015K erhielt, war selbst im Vergleich zu diesen flüchtigen Fackeln extrem kurz. Es dauerte nur 2,2 Tage, bis sich die Brillanz aufgebaut hatte, und in nur 6,8 Tagen überschritt die Helligkeit die Hälfte ihres Maximums. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass diese Intensität und Vergänglichkeit des Glühens nicht durch den Zerfall radioaktiver Elemente, eines Magnetars oder eines Schwarzen Lochs in der Nähe verursacht wird. Es stellte sich heraus, dass es sich um eine Supernova-Explosion in einem "Kokon" handelt.
In den späteren Lebensphasen können Sterne ihre äußeren Schichten ablegen. Normalerweise trennen sich nicht zu massive Leuchten, die nicht von der Aussicht auf Explosion bedroht sind, auf diese Weise von ihrer Substanz. Aber mit zukünftigen Supernovae kann anscheinend eine Episode einer solchen "Häutung" auftreten. Diese letzten Phasen des Sternlebens sind noch nicht gut verstanden. Wissenschaftler erklären, dass, wenn eine Stoßwelle einer Supernova-Explosion mit dem Material der ausgeworfenen Hülle kollidiert, ein FILZ auftritt.
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Magnetare können extrem lange Gammastrahlen erzeugen
In den frühen 90er Jahren entdeckten Astronomen eine sehr helle und lang anhaltende Emission von Funkemissionen, die in ihrer Stärke mit der damals stärksten bekannten Gammastrahlungsquelle im Universum mithalten konnte. Er wurde "der Geist" genannt. Das sehr langsam abfallende Signal wird von Wissenschaftlern seit fast 25 Jahren beobachtet!
Normale Gammastrahlenemissionen dauern nicht länger als eine Minute. Und ihre Quellen sind in der Regel Neutronensterne oder Schwarze Löcher, die miteinander kollidieren oder "klaffende" Nachbarsterne ansaugen. Eine solch verlängerte Emission von Radioemissionen zeigte den Wissenschaftlern jedoch, dass unser Wissen über diese Phänomene praktisch minimal ist.
Infolgedessen fanden Astronomen immer noch heraus, dass sich der "Geist" in einer kleinen Galaxie in einer Entfernung von 284 Millionen Lichtjahren befindet. In diesem System bilden sich weiterhin Sterne. Wissenschaftler betrachten dieses Gebiet als eine besondere Umgebung. Zuvor war es mit schnellen Funkfackeln und der Bildung von Magnetaren verbunden. Die Forscher vermuten, dass einer der Magnetare, der Rest eines Sterns, der zu Lebzeiten die 40-fache Masse unserer Sonne hatte, die Quelle dieses superlangen Gammastrahlenausbruchs war.
Ein Neutronenstern mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 716 Umdrehungen pro Sekunde
Etwa 28.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze befindet sich der Kugelsternhaufen Terzan, wo eine der wichtigsten lokalen Attraktionen der Neutronenstern PSR J1748-2446ad ist, der sich mit 716 Umdrehungen pro Sekunde dreht. Mit anderen Worten, ein Stück mit der Masse von zwei unserer Sonnen, aber mit einem Durchmesser von etwa 32 Kilometern, dreht sich doppelt so schnell wie Ihr Mixer zu Hause.
Wenn dieses Objekt etwas größer wäre und sich noch etwas schneller drehen würde, würden seine Teile aufgrund der Rotationsgeschwindigkeit im gesamten umgebenden Raum des Systems verstreut sein.
Weißer Zwerg, der sich auf Kosten eines Begleitsterns "wiederbelebt"
Kosmische Röntgenstrahlen können weich oder hart sein. Für weiches Gas wird nur Gas benötigt, das auf mehrere hunderttausend Grad erhitzt wurde. Der harte braucht reale Raum "Öfen", die auf zig Millionen Grad erhitzt werden.
Es stellt sich heraus, dass es auch "superweiche" Röntgenstrahlung gibt. Es kann von weißen Zwergen oder mindestens einem erstellt werden, auf die jetzt eingegangen wird. Dieses Objekt ist ASASSN-16oh. Nachdem die Wissenschaftler ihr Spektrum untersucht hatten, entdeckten sie das Vorhandensein energiearmer Photonen im Bereich weicher Röntgenstrahlen. Die Wissenschaftler stellten zunächst die Hypothese auf, dass dies auf launische thermonukleare Reaktionen zurückzuführen sei, die auf der Oberfläche eines weißen Zwergs ausgelöst werden könnten, der von Wasserstoff und Helium angetrieben wird, die von einem Begleitstern angezogen werden. Solche Reaktionen sollten plötzlich beginnen, kurz die gesamte Oberfläche des Zwergs bedecken und dann wieder abklingen. Weitere Beobachtungen von ASASSN-16oh führten die Wissenschaftler jedoch zu einer anderen Annahme.
Nach dem vorgeschlagenen Modell ist der Partner des Weißen Zwergs in ASASSN-16oh ein loser roter Riese, aus dem er intensiv Materie zieht. Diese Substanz nähert sich der Oberfläche des Zwergs, dreht sich um ihn herum und erwärmt sich. Es war seine Röntgenstrahlung, die von Wissenschaftlern aufgezeichnet wurde. Der Stoffübergang im System ist instabil und extrem schnell. Letztendlich "frisst" der Weiße Zwerg eine Supernova und beleuchtet sie, wodurch sein Begleitstern zerstört wird.
Ein Pulsar, der seinen Begleitstern ausbrennt
Normalerweise liegt die Masse der Neutronensterne (es wird angenommen, dass Pulsare Neutronensterne sind) in der Größenordnung von 1,3 bis 1,5 Sonnenmassen. Zuvor war der massereichste Neutronenstern PSR J0348 + 0432. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass seine Masse das 2,01-fache der der Sonne beträgt.
Der 2011 entdeckte Neutronenstern PSR J2215 + 5135 ist ein Millisekundenpulsar mit einer Masse, die ungefähr dem 2,3-fachen der Sonnenmasse entspricht. Damit ist er einer der massereichsten Neutronensterne von mehr als 2.000, die bisher bekannt waren.
PSR J2215 + 5135 ist Teil eines binären Systems, in dem sich zwei gravitativ gebundene Sterne um einen gemeinsamen Schwerpunkt drehen. Astronomen fanden auch heraus, dass sich Objekte in diesem System mit einer Geschwindigkeit von 412 Kilometern pro Sekunde um den Massenschwerpunkt drehen und in nur 4,14 Stunden eine vollständige Umdrehung ausführen. Der Begleitstern des Pulsars hat eine Masse von nur 0,33 Sonnenenergie, ist jedoch mehrere hundert Mal größer als sein Zwergnachbar. Dies hindert diesen jedoch in keiner Weise daran, mit seiner Strahlung die Seite des Begleiters, die dem Neutronenstern zugewandt ist, buchstäblich auszubrennen und seine andere Seite im Schatten zu lassen.
Der Stern, der einen Gefährten zur Welt brachte
Die Entdeckung wurde gemacht, als Wissenschaftler den Stern MM 1a beobachteten. Der Stern ist von einer protoplalenten Scheibe umgeben, und Wissenschaftler hofften, darin die Grundlagen der ersten Planeten zu sehen. Aber was war ihre Überraschung, als sie anstelle von Planeten in ihm die Geburt eines neuen Sterns sahen - MM 1b. Dies wurde erstmals von Wissenschaftlern beobachtet.
Der beschriebene Fall ist nach Ansicht der Forscher einzigartig. Sterne wachsen normalerweise in "Kokons" aus Gas und Staub. Unter dem Einfluss der Schwerkraft wird dieser "Kokon" allmählich zerstört und verwandelt sich in eine dichte Scheibe aus Gas und Staub, aus der die Planeten gebildet werden. Die MM 1a-Scheibe erwies sich jedoch als so massiv, dass anstelle von Planeten ein weiterer Stern darin geboren wurde - MM 1b. Experten waren auch überrascht über den großen Unterschied in der Masse der beiden Leuchten: Für MM 1a sind es 40 Sonnenmassen, und MM 1b ist fast doppelt so leicht wie unsere.
Wissenschaftler stellen fest, dass so massive Sterne wie MM 1a nur etwa eine Million Jahre leben und dann wie Supernovae explodieren. Selbst wenn es MM 1b gelingt, ein eigenes Planetensystem zu erwerben, wird dieses System daher nicht lange dauern.
Sterne mit hellen kometenartigen Schwänzen
Mit dem ALMA-Teleskop haben Wissenschaftler kometenähnliche Sterne im jungen, aber sehr massiven Sternhaufen Westerlund 1 entdeckt, der sich etwa 12.000 Lichtjahre entfernt in Richtung der südlichen Konstellation der Ara befindet.
Der Cluster enthält ungefähr 200.000 Sterne und ist für astronomische Verhältnisse relativ jung - ungefähr 3 Millionen Jahre, was selbst im Vergleich zu unserer eigenen Sonne, die ungefähr 4,6 Milliarden Jahre alt ist, sehr klein ist.
Bei der Untersuchung dieser Leuchten stellten Wissenschaftler fest, dass einige von ihnen sehr üppige kometenähnliche "Schwänze" geladener Teilchen aufweisen. Wissenschaftler glauben, dass diese Schwänze durch starke Sternwinde erzeugt werden, die von den massereichsten Sternen in der zentralen Region des Clusters erzeugt werden. Diese massiven Strukturen legen erhebliche Entfernungen zurück und zeigen, welche Auswirkungen die Umwelt auf die Bildung und Entwicklung von Sternen haben kann.
Geheimnisvolle pulsierende Sterne
Wissenschaftler haben eine neue Klasse variabler Sterne entdeckt, die als Blue Large-Amplitude Pulsators (BLAPs) bezeichnet werden. Sie zeichnen sich durch ein sehr helles blaues Leuchten (Temperatur 30.000 K) und sehr schnelle (20-40 Minuten) sowie sehr starke (0,2-0,4 Größen) Pulsationen aus.
Die Klasse dieser Objekte ist noch wenig verstanden. Mit der Technik der Gravitationslinse konnten Wissenschaftler unter etwa 1 Milliarde untersuchten Sternen nur 12 solcher Leuchten nachweisen. Während sie pulsieren, kann sich ihre Helligkeit um bis zu 45 Prozent ändern.
Es gibt Spekulationen, dass diese Objekte massearme Sterne mit Heliumschalen sind, aber der genaue Evolutionsstatus der Objekte ist unbekannt. Nach einer anderen Annahme können diese Objekte seltsame "verschmolzene" Doppelsterne sein.
Toter Stern mit Heiligenschein
Rund um den funklosen Pulsar RX J0806.4-4123 haben Wissenschaftler eine mysteriöse Infrarotstrahlungsquelle entdeckt, die sich über etwa 200 astronomische Einheiten aus der Zentralregion erstreckt (was etwa dem fünffachen Abstand zwischen Sonne und Pluto entspricht). Was ist das? Laut Astronomen könnte es sich um eine Akkretionsscheibe oder einen Nebel handeln.
Wissenschaftler haben verschiedene mögliche Erklärungen in Betracht gezogen. Die Quelle kann keine Ansammlung von heißem Gas und Staub im interstellaren Medium sein, da in diesem Fall die zirkumstellare Materie aufgrund intensiver Röntgenstrahlung gestreut worden sein sollte. Es wurde auch die Möglichkeit ausgeschlossen, dass diese Quelle tatsächlich ein Hintergrundobjekt wie eine Galaxie ist und sich nicht in der Nähe von RX J0806.4-4123 befindet.
Nach der wahrscheinlichsten Erklärung kann dieses Objekt eine Ansammlung von Sternmaterie sein, die durch eine Supernova-Explosion in den Weltraum ausgestoßen wurde, dann aber zum toten Stern zurückgezogen wurde und einen relativ breiten Lichthof um diesen bildete. Experten glauben, dass all diese Optionen mit dem James Webb-Weltraumteleskop getestet werden können, das sich noch im Bau befindet.
Supernovae können ganze Sternhaufen zerstören
Sterne und Sternhaufen bilden sich, wenn eine Wolke interstellaren Gases zusammenbricht (sich zusammenzieht). Innerhalb dieser immer dichter werdenden Wolken erscheinen separate "Klumpen", die unter dem Einfluss der Schwerkraft immer näher aneinander gezogen werden und schließlich zu Sternen werden. Danach "blasen" die Sterne mächtige Ströme geladener Teilchen aus, ähnlich dem "Sonnenwind". Diese Ströme fegen das verbleibende interstellare Gas buchstäblich aus dem Cluster. In Zukunft können sich die Sterne, die den Cluster bilden, allmählich voneinander entfernen, und dann löst sich der Cluster auf. All dies geschieht ziemlich langsam und relativ ruhig.
In jüngerer Zeit haben Astronomen entdeckt, dass Supernova-Explosionen und das Auftreten von Neutronensternen, die sehr starke Stoßwellen erzeugen, die sternbildende Materie mit einer Geschwindigkeit von mehreren hundert Kilometern pro Sekunde aus dem Cluster ausstoßen, zum Zerfall von Sternhaufen beitragen und diese dadurch noch schneller erschöpfen können.
Trotz der Tatsache, dass Neutronensterne normalerweise nicht mehr als 2 Prozent der Masse der Gesamtmasse von Sternhaufen ausmachen, können die von ihnen erzeugten Stoßwellen, wie durch Computersimulationen gezeigt, die Zerfallsrate von Sternhaufen vervierfachen.
Nikolay Khizhnyak
