Hubble fängt die Feinheiten von R Aquarii ein

R Aqua­rii befin­det sich nur etwa 700 Licht­jah­re von der Erde ent­fernt im Stern­bild Was­ser­mann und ist ein sym­bio­ti­scher Dop­pel­stern: eine Art Dop­pel­stern­sys­tem, das aus einem Wei­ßen Zwerg und einem Roten Rie­sen besteht und von einem gro­ßen, dyna­mi­schen Nebel umge­ben ist. Als der der Erde am nächs­ten gele­ge­ne sym­bio­ti­sche Stern wur­de R Aqua­rii von nie­mand gerin­ge­ren als Edwin Hub­ble unter­sucht, um den Mecha­nis­mus zu ver­ste­hen, der die­ses Sys­tem antreibt.

R Aqua­rii erlebt hef­ti­ge Erup­tio­nen, bei dem rie­si­ge Fila­men­te aus glü­hen­dem Gas aus­ge­sto­ßen wer­den. Dies zeigt auf dra­ma­ti­sche Wei­se, wie das Uni­ver­sum die Pro­duk­te der Kern­ener­gie, die tief im Inne­ren von Ster­nen ent­ste­hen und in den Welt­raum zurück­ge­schleu­dert wer­den, neu verteilt.

R Aqua­rii gehört zu einer Klas­se von Dop­pel­ster­nen, die als sym­bio­ti­sche Ster­ne bezeich­net wer­den. Der Pri­märstern ist ein altern­der Roter Rie­se, sein Beglei­ter ein kom­pak­ter, aus­ge­brann­ter Stern, der als Wei­ßer Zwerg bezeich­net wird. Der Rote-Rie­sen-Haupt­stern wird als Mira-Ver­än­der­li­cher klas­si­fi­ziert und ist über 400-mal grö­ßer als unse­re Son­ne. Der auf­ge­bläh­te Mons­ter­stern pul­siert, ändert sei­ne Tem­pe­ra­tur und vari­iert sei­ne Hel­lig­keit in einem Zeit­raum von etwa 390 Tagen um das 750-fache. Auf sei­nem Höhe­punkt strahlt der Stern mit fast dem 5.000-fachen der Hel­lig­keit unse­rer Son­ne. Wenn der Wei­ße Zwerg auf sei­ner 44-jäh­ri­gen Umlauf­bahn dem Roten Rie­sen am nächs­ten kommt, saugt er durch sei­ne Schwer­kraft Was­ser­stoff­gas ab. Die­ses Mate­ri­al sam­melt sich in der Akkre­ti­ons­schei­be, die den Wei­ßen Zwerg umgibt, bis es zu einem star­ken Aus­bruch und einem Jet-Aus­stoß kommt, ins­be­son­de­re wäh­rend der größ­ten Annä­he­rung des Wei­ßen Zwergs an den Rote Rie­sen Spenderstern.

Die­se Ereig­nis­se sind für Astro­no­men und Lai­en glei­cher­ma­ßen von mehr als nur flüch­ti­gem Inter­es­se, da dies – eben­so wie die wahr­haft gigan­ti­schen, aber äußerst sel­te­nen Super­no­va-Ereig­nis­se – eine bekann­te Mög­lich­keit ist, che­mi­sche Ele­men­te, die schwe­rer als Was­ser­stoff und Heli­um sind, in das inter­stel­la­re Medi­um frei­zu­set­zen. Schwe­re­re Ele­men­te wie Koh­len­stoff, Stick­stoff und Sau­er­stoff sind wich­ti­ge Bau­stei­ne​von Pla­ne­ten wie der Erde und Lebens­for­men wie der unse­ren. Sie ent­ste­hen im tie­fen Inne­ren von Ster­nen, wo die Tem­pe­ra­tur hoch genug ist, um Was­ser­stoff und Heli­um zu verschmelzen.

Die­ser Aus­bruch stößt gewal­ti­ge Jets aus, die als Fila­men­te aus dem Dop­pel­stern­sys­tem her­aus­schie­ßen und Schlei­fen und Spu­ren bil­den, wäh­rend das Plas­ma in Strö­men aus­tritt. Das Plas­ma wird durch die Kraft der Explo­si­on ver­dreht und durch star­ke Magnet­fel­der nach oben und nach außen gelenkt. Der Aus­fluss scheint sich spi­ral­för­mig um sich selbst zu dre­hen. Die Fila­men­te leuch­ten im sicht­ba­ren Licht, weil sie durch die glü­hen­de Strah­lung des Ster­nen­du­os R Aqua­rii ange­regt wer­den. Der Nebel um den Dop­pel­stern ist als Ceder­blad 211 bekannt und könn­te der Über­rest einer ver­gan­ge­nen Nova sein.

Das Aus­maß des Ereig­nis­ses ist selbst für astro­no­mi­sche Ver­hält­nis­se außer­ge­wöhn­lich, denn das emit­tie­ren­de Mate­ri­al kann bis zu einer Ent­fer­nung von min­des­tens 400 Mil­li­ar­den Kilo­me­tern – das ent­spricht der 2.500-fachen Ent­fer­nung zwi­schen Son­ne und Erde – vom zen­tra­len Kern aus­ge­macht werden.

Das ESA/Hub­ble-Team hat einen ein­zig­ar­ti­gen Zeit­raf­fer des Objekts geschaf­fen, der sich aus meh­re­ren Beob­ach­tungs­pro­gram­men zusam­men­setzt, die von 2014 bis 2023 rei­chen. Auf den fünf Bil­dern ist die schnel­le und dra­ma­ti­sche Ent­wick­lung des Dop­pel­sterns und des ihn umge­ben­den Nebels zu sehen. Der Dop­pel­stern wird auf­grund der star­ken Pul­sa­tio­nen des roten Rie­sen­sterns hel­ler und dunk­ler, was an der Grö­ße der roten Beu­gungs­spit­zen um ihn her­um erkenn­bar ist. Der Nebel ist über­wie­gend grün gefärbt, aber auch blaue Tei­le des Nebels sind zu sehen: Dies liegt dar­an, dass sie beleuch­tet wer­den, wenn der leucht­turm­ar­ti­ge Licht­strahl des rotie­ren­den Dop­pel­sterns über sie hinwegzieht.

ESA/Hubble/Webb Infor­ma­ti­on Centre

Hintergrundinformationen

Das Hub­ble-Welt­raum­te­le­skop ist ein Pro­jekt der inter­na­tio­na­len Zusam­men­ar­beit zwi­schen ESA und NASA.

Die in die­ser Ver­öf­fent­li­chung vor­ge­stell­ten Hub­ble-Beob­ach­tun­gen wur­den im Rah­men der fol­gen­den Pro­gram­me durchgeführt:

#16312 (PI: M. Karovs­ka)
#16055 (PI: M. Karovs­ka)
#14847 (PI: M. Karovs­ka)
#13339 (PI: M. Stute)

Bild­nach­weis: NASA, ESA, M. Stu­te, M. Karovs­ka, D. de Mar­tin & M. Zama­ni (ESA/Hubble)

Links

Ver­öf­fent­li­chung auf der ESA-Web­site
Ver­öf­fent­li­chung auf der STScI-Web­site
Ver­öf­fent­li­chung auf der NASA-Website

Link zur ESA-Pres­se­mit­tei­lung heic2413