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22. Februar 2007:
ESA's Röntgenobservatorium XMM-Newton hat Hinweise auf ein
magnetisches Feld im Weltraum enthüllt, das niemand dort
erwartet hätte. Dieses Magnetfeld umgibt einen jungen Stern,
genannt AB Aurigae, und liefert möglicherweise die Lösung
für ein 20 Jahre altes Rätsel.
Mit einer 2,7 fach höheren Masse als unsere Sonne, ist AB
Aurigae einer der größten Sterne in der Taurus-Auriga
Sternformungswolke. Seine ultraviolette Strahlung spielt
eine Hauptrolle bei der Formung der Wolke, obwohl er sich
unter fast 400 kleineren Sternen befindet. Seine Größe macht
ihn zu einem Stern der Klasse der Herbig-Sterne, benannt
nach ihrem Entdecker George Herbig.
Bild Oben: XMM-Newton Bild vom Stern AB Aurigae.
Credit ESA (Mehr)
Als Teil eines großen Programms, Taurus-Auriga bei
Wellenlängen im Röntgenbereich zu beobachten, hat XMM-Newton
mit seiner European Photon Imaging Camera (EPIC), AB Aurigae
und die anderen jungen Sterne in dieser Region, systematisch
beobachtet. AB Aurigae erschien in diesem Bild sehr hell,
was darauf hindeutet, dass der Stern Röntgenstrahlung
aussendet.
Es wird angenommen, dass Röntgenstrahlung von jungen Sternen
mit starken Magnetfeldern stammt, wobei Computerberechnungen
zeigten, dass Herbig-Sterne nicht die richtigen internen
Bedingungen aufweisen, ein solches Magnetfeld zu erzeugen.
Dennoch haben Astronomen in den vergangenen 20 Jahren
Röntgenstrahlung von ihnen aufgezeichnet.
Woher kommt die Röntgenstrahlung? Manche Astronomen schlugen
vor, dass Herbig-Sterne einen kleineren Begleiter haben
könnten, der sie umkreist, wobei die Röntgenstrahlung von
diesem Begleiter stammt.
Als jedoch ein internationales Team, geleitet von Manuel
Güdel und seinem Studenten Alessandra Telleschi, vom Paul
Scherrer Institut in der Schweiz, die AB Aurigae Daten
analysierten, fanden sie heraus, dass die Temperatur des
Gases, welches die Röntgenstrahlung hervorruft, zwischen 1
und 5 Millionen Grad Celsius lag. "Das war verdächtig
niedrig," sagt Güdel. Junge Sterne besitzen gasförmige
Atmosphären, die durch ihr Magnetfeld auf 10 Millionen Grad
und mehr erhitzt werden.
Güdel und sein Team fanden einen weiteren Hinweis darauf,
dass die Röntgenstrahlung von AB Aurigae selber stammen
musste: die Intensität der Röntgenstrahlung veränderte sich
alle 42 Stunden. Dies ist eine magische Nummer für einen
Stern, da Astronomen wissen, dass das sichtbare und
ultraviolette Licht von AB Aurigae, ebenfalls in diesem
Intervall variierte. "Die gleiche Periode zu finden
bestätigt, dass die Röntgenstrahlung von AB Aurigae, und
nicht von einem Begleitstern, stammt," sagt Güdel. Aber wie
wird sie erzeugt?
Bild Oben: AB
Aurigae und sein Spektrum. Credit: ESA (Mehr)
Um nach einer Erklärung zu suchen, schauten sich Telleschi
und Kollegen die hochauflösenden Daten von AB Aurigae,
aufgenommen mit den Reflection Grating Spectrometers des
Observatoriums, an.
In diesen Daten suchten sie nach einem spektralen
Fingerabdruck, der ihnen sagen würde wie hoch über der
Oberfläche des Sterns sich das Gas befindet, welches die
Röntgenstrahlung emittiert.
Zu ihrer Überraschung fanden sie, dass die Röntgenstrahlung
in großer Höhe über dem Stern freigesetzt wird. Sie
erwarteten dies viel dichter an der Oberfläche.
Röntgenstrahlung aus großen Höhen bedeutet, dass Gas,
welches vom Stern aus 2 unterschiedlichen Hemisphären
abgegeben wird, genannt der stellare Wind, vermutlich
zusammenstößt. Das Einzige, was den Wind zu einem
Zusammenstoß bringen kann, ist ein magnetisches Feld. Es
wäre kein starkes Magnetfeld, müsste aber auf jeden Fall ein
Magnetfed sein.
Glücklicherweise arbeitet eine Gruppe von Astronomen, die
ein Modell eines solchen Magnetfeldes für eine andere Klasse
von Sternen entwickelt hat, ebenfalls im Beobachtungsteam
von Taurus-Auriga. Es war also einfach, ihre Erfahrung
einfließen zu lassen.
In Zusammenarbeit mit ihnen schlagen Telleschi, Güdel und
ihre Kollegen nun vor, dass, als die riesige Gasblase
kollabierte und AB Aurigae formte, sie einen Teil des
Magnetfeldes mit sich zog, dass in diesem Gebiet vorhanden
war. Dieses Feld ist nun im Inneren des Sterns gefangen und
kanalisiert die stellaren Winde. Winde von den beiden
Hemisphären stoßen demnach zusammen und produzieren
Röntgenstrahlung.
Dies ist eine nette Erklärung für ein 20 Jahre altes Rätsel,
aber derzeit wissen Güdel und seine Kollegen noch nicht, ob
dies für Herbig-Sterne anwendbar ist. "Das ist die
entscheidende Frage," sagt Güdel. Um sie zu beantworten
müssen weitere hochauflösende Spektren von Herbig-Sternen
aufgenommen werden.
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Credit:
ESA News Release
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