Massenarme Sterne wie die Sonne blähen sich am Ende ihres Lebens zu roten Riesen auf. Bisher ging man davon aus, dass gegen Ende dieser Phase über Hunderte Jahre hinweg extrem grosse Gas- und Staub-Massen in die Umgebung geblasen würden – die «Superwind»-Phase. Neue Beobachtungen zeigen nun, dass in dieser Zeit nur ein Zehntel der Masse verloren geht.
Ein roter Riese ist eine spektakuläre Phase in der Entwicklung eher massenarmer Sterne. Auch die Sonne wird so enden: Wenn in rund fünf Milliarden Jahren der Vorrat an Wasserstoff für die Kernfusion in ihrem Inneren aufgebraucht ist, wird sie sich auf das Hundertfache ihrer derzeitigen Grösse aufblähen.
Dabei verschluckt sie die inneren Planeten und bringt die äusseren zum Verglühen. Anschliessend schrumpft der Himmelskörper zu einem unscheinbaren, sehr kompakten weissen Zwerg.
Bisherige Beobachtungen roter Riesen mit dem Weltraumteleskop Herschel deuteten auf eine sogenannte Superwind-Phase hin, in der über Hunderte Jahre hinweg gewaltige Mengen an Gas und Staub an die Umgebung abgegeben werden.
Die Forscher gingen von bis zu 100 Erdmassen aus, die pro Jahr ins All geschleudert werden. «Selbst für uns Astronomen ist das eine unglaublich grosse Menge an Sternmaterie, die in relativ kurzer Zeit ausgestossen wird», erklärte Franz Kerschbaum von der Universität Wien in einer Mitteilung.
Erfolglos suchten die Wissenschaftler nach einem passenden Mechanismus für den Auswurf solcher Mengen. «Die Sterne hätten mit so hohen Massenverlustraten nicht lange genug überlebt, um überhaupt von uns gefunden zu werden», so der Wissenschaftler.
Ein internationales Astronomenteam, dem Kerschbaum angehört, hat nun mit dem ALMA-Radiointerferometer der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile genau die Verteilung, Menge und Geschwindigkeit von Gasen gemessen, die rote Riesen in den vergangenen paar tausend Jahren ausgestossen haben.
Dabei handelt es sich um sogenannte OH-Infrarotsterne, die sich hinter der ausgestossenen Gas- und Staubwolke verstecken und deshalb nur im Infrarotbereich zu sehen sind – ein Bereich, auf den die ALMA-Teleskope spezialisiert sind.
Bei zwei der untersuchten Riesensternen in 4400 beziehungsweise 12'700 Lichtjahren Entfernung zeigte sich, dass der Sternwind spiralförmig vom roten Riesen abströmt. Grund dafür ist, dass es sich bei den vermeintlich einzelnen Objekten jeweils um Doppelsterne handelt.
Der Doppelsternpartner ist dabei in der Hülle des sterbenden Sterns nicht direkt sichtbar. «Er rührt aber in der Gas- und Staubwolke um und zwingt den Sternenwind durch seine Anziehungskraft auf diese Spiralbahn», sagte Kerschbaum zur Nachrichtenagentur APA. Die Verdichtung der Materie in den Spiralarmen wurde bisher für den extrem erhöhten Massenverlust gehalten – eben den «Superwind».
Der stellt sich nun quasi als leiser Furz heraus: Nicht 100 Erdmassen an Gas und Staub werden weggeblasen, sondern nur etwa ein Zehntel davon.
«Das bedeutet, dass es keinen Widerspruch mehr gibt, nun passt alles zusammen», so Kerschbaum. Da Doppelsterne sehr häufig sind, dürfte das allgemein auf rote Riesen zutreffen. Die Studienergebnisse wurden im Fachblatt «Nature Astronomy» veröffentlicht. (sda/apa)
