Die Astronomen haben die Oberfläche eines roten Riesensterns so gut wie noch nie gesehen. Und wie Eleanor Imster für EarthSky berichtet, könnte es ihnen helfen, aktuelle Theorien über das Verhalten von Sternen zu bestätigen.
2014 erhielten die Astronomen mit dem Präzisionsinstrument PIONIER (Integrated Optics Near Infrared Imaging ExpeRiment) des Very Large Telescope Interferometer der Europäischen Südsternwarte einen Blick auf den Stern P 1 Gruis. Das Bild, das sie aufgenommen hatten, war mit beispiellosen Details versehen - sie konnten sogar einen Teil der Aktivität auf der Oberfläche des Sterns ausmachen.
P1 Gruis liegt ungefähr 530 Lichtjahre von der Erde entfernt und ist kein neu entdeckter Stern. Tatsächlich wurde es, wie George Dvorsky von Gizmodo berichtet, erstmals 1756 aufgenommen. Tatsächlich hat es dieses Alter zu verdanken für seinen seltsamen Namen. Wie Dvorsky erklärt, "stammt der Spitzname aus einer alten Namenskonvention, die als Bayer-Bezeichnung bekannt ist. Dieses System kennzeichnet Sterne mit einem griechischen Buchstaben, gefolgt vom lateinischen Namen ihrer Konstellation."
Der Stern wird als mittelgroßer roter Riese mit der 1, 5-fachen Masse unserer eigenen Sonne angesehen. Aber als der Stern langsam seinen Treibstoff verbraucht - und sich dem Sternentod nähert - ist er an Größe geschwollen. Es ist jetzt 350 mal größer als unsere Sonne. Aber im Gegensatz zu schwereren Sternen wird Gruis am Ende seines Lebenszyklus wahrscheinlich nicht in einer spektakulären Supernova explodieren. Laut einer Pressemitteilung der ESO deutet die bescheidene Größe von Gruis darauf hin, dass stattdessen die äußeren Schichten ausgestoßen werden, wodurch ein wunderschöner planetarischer Nebel entsteht.
Das von PIONIER aufgenommene Bild weist darauf hin, dass Gruis auf seiner Oberfläche viele Regionen von aufgewühltem Material aufweist, die als Granulat oder Konvektionszellen bezeichnet werden. Diese Bereiche markieren Bereiche in der mit Plasma gefüllten Photosphäre, in denen Wärme auf die Oberfläche des Sterns übertragen wird, ähnlich wie beim Kochen von Wasser. Die Konvektionszellen sind wie Blasen im Plasma, die sich abkühlen, wenn sie an die Oberfläche steigen und in die Photosphäre zurücksinken. Das Bild von Gruis war so detailliert, dass Forscher feststellen konnten, dass der Stern von riesigen Konvektionszellen bedeckt ist, wobei die durchschnittliche Zelle etwa 27 Prozent des Sterndurchmessers beträgt, was die Theorien über die Physik hinter roten Riesen bestätigt. Unsere eigene Sonne hat ungefähr zwei Millionen Konvektionszellen auf ihrer Oberfläche, jede mit einem Durchmesser von ungefähr 1.250 Meilen. Die Forschung erscheint in der Zeitschrift Nature.
Forscher haben in der Vergangenheit Bilder von anderen Roten Riesen aufgenommen, darunter ein großartiges Bild von Antares, das im vergangenen August enthüllt wurde. Aber viele andere rote Riesen sind von Staub oder Gas umgeben, was den detaillierten Blick auf ihre Oberfläche verdeckt. Die Atmosphäre um Gruis ist jedoch größtenteils staubfrei, was den Forschern laut einer Pressemitteilung möglicherweise einen besseren Einblick in die Konvektionszellen ermöglicht hat.
"Dies ist das erste Mal, dass wir einen so riesigen Stern haben, der mit dieser Detailebene eindeutig abgebildet wird", sagt Fabien Baron, Astronom an der Georgia State University in der Pressemitteilung. „Diese Bilder sind wichtig, da die Größe und Anzahl der Granulate auf der Oberfläche sehr gut mit Modellen übereinstimmen, die vorhersagen, was wir sehen sollten. Das zeigt uns, dass unsere Sternmodelle nicht weit von der Realität entfernt sind. Wir sind wahrscheinlich auf dem richtigen Weg, um diese Art von Sternen zu verstehen. “
Das Schicksal dieses Sterns könnte auch Hinweise auf unser eigenes liefern. Wie Gruis wird unsere Sonne schließlich zu einem roten Riesen anschwellen und die Planeten im inneren Sonnensystem (einschließlich der Erde) verzehren. Der nächste Schritt bleibt jedoch unklar. Viele Forscher glauben, dass es wahrscheinlich ist, dass die Sonne irgendwann auch zum Nebel wird - ihr Kern zieht sich zu einem weißen Zwerg zusammen, obwohl einige Forschungen darauf hinweisen, dass die Sonne möglicherweise etwas zu klein ist, um ein Nebel zu werden. In diesem Fall sind sich die Forscher nicht sicher, was damit geschehen wird. Aber machen Sie sich noch keine Sorgen, ob Sie einen Sitzplatz in einem Raumschiff finden. Es wird eine Weile dauern - um genau zu sein, Milliarden von Jahren -, bis die Sonne ihr Schicksal trifft, was auch immer das sein mag.
