Die Geheimnisse junger und sterbender Sterne
Sterne verbringen den Großteil ihrer Lebensdauer in einem Zustand, der als Hauptsequenz bezeichnet wird. In diesem Zustand eines hydrostatischen Gleichgewichts gleicht die Kernfusion innerhalb der Sterne die Gravitationskräfte aus und verhindert somit eine Implosion. Bei der Aufnahme von Kernbrennstoff im Kern passen sich die stellaren Strukturen an, um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Sterne, deren Masse nahe an die der Sonne heranreicht, entwickeln sich zu Riesen mit hohen Masseverlustraten. Nachdem diese den Großteil ihres Materials ausgeworfen haben, können die Überbleibsel den Kern des Sterns ionisieren. Die ionisierte Hülle sieht so ähnlich aus wie riesige Gasplaneten, was ihr den Beinamen „planetarischer Nebel“ einbrachte’. Das EU-finanzierte Projekt MAGNETIC AGB (Illuminating the role of magnetic fields around dying stars) zielte auf den Bumerangnebel ab. Abgesehen von diesem planetaren Nebel strebten die Astronomen danach, unser Verständnis über den massiven Ausfluss von R Sculptoris, ein sterbender Riesenstern auf dem asymptotischen Riesenast (asymptotic giant branch, AGB), zu verbessern. Rote Riesen wie R Sculptoris leisten einen maßgeblichen Beitrag zu Staub und Gas, welche das Ausgangsmaterial für die Entstehung zukünftiger Sterngenerationen darstellen. Anhand von Beobachtungen zeigte das Team von MAGNETIC AGB, dass Magnetfelder bei der Sternentstehung eine zentrale Rolle spielen. Es wurden insbesondere über eine neue molekulare Sonde energetische Ausflüsse festgestellt, die am Ende des Sternlebens auftreten. Die direkte Detektion von Synchrotronemissionen stellarer Jets ergab außerdem neue Hinweise darauf, dass Magnetfelder direkt an der Kollimation der Ausflüsse beteiligt sind, welche die stellaren Auswürfe prägen. Synchrotronstrahlung wird üblicherweise bei relativistischen Jets entdeckt, die von astrophysikalischen Ursprüngen wie aktiven Galaxienkernen und Quasaren stammen. Der Mechanismus, welcher der Synchrotronemission zugrunde liegt, beinhaltet die Interaktion zwischen relativistischen Partikeln, die sich in eine Region bewegen, welche durch ein Magnetfeld reguliert wird. Beobachtungen eines Synchrotron-Jets von einem Stern abseits des asymptotischen Riesenasts legen nahe, dass magnetische Auslösung und Kollimation ein gemeinsames Merkmal sind. Die beobachteten Ergebnisse wurden durch magnetohydrodynamische Simulationen gestützt. MAGNETIC AGB lieferte eindeutige Beweise dafür, dass Magnetfelder von entscheidender Bedeutung sind, um die bei Protosternen und jungen planetaren Nebeln beobachteten Asymmetrien zu erklären. Der Ursprung des stellaren Magnetfelds ist jedoch nach wie vor unklar und werden Gegenstand weiterführender Forschung sein.
Schlüsselbegriffe
Sterbender Stern, MAGNETIC AGB, Sternbildung, Synchrotronemission, stellare Auswürfe
