- Forscher haben die bislang schärfsten Bilder des massereichsten Sterns im bekannten Universum geschossen.
- Durch die Ergebnisse der neuen Beobachtungen hat der Stern R136a1 auch etwas an Masse verloren.
- Und diese Erkenntnis könnte weitreichende Konsequenzen haben.
Unsere Sonne ist das schwerste und grösste Objekt in unserem Sonnensystem: Sie enthält über 99 Prozent der Masse des gesamten Sonnensystems. Doch im Vergleich zu den schwersten Sternen im bekannten Universum ist sie ein Zwerg.
Bislang haben Astronomen noch nicht vollständig verstanden, wie diese massereichsten Sterne – mit mehr als der 100-fachen Masse der Sonne – entstehen. Denn die Beobachtung dieser Riesensterne gestaltet sich äusserst schwierig, da sie sich normalerweise in den dicht besiedelten Herzen von staubumhüllten Sternhaufen befinden.
Forscher schiessen schärfstes Bild des massereichsten Sterns im bekannten Universum
Nun konnten Astronomen mithilfe des Zorro-Instruments des Gemini-South-Teleskops das bisher schärfste Bild von R136a1, dem massereichsten bekannten Stern des bekannten Universums, schiessen. Das Instrument nutzt dabei eine Technik, die als "Speckle-Imaging" bekannt ist und es bodengestützten Teleskopen ermöglicht, den Unschärfeeffekt der Erdatmosphäre grösstenteils zu überwinden. Dabei werden viele Tausend kurz belichtete Bilder eines hellen Objektes geschossen. Anschliessend kann in der Datenverarbeitung die Unschärfe der Atmosphäre fast vollständig beseitigt werden.
Der kolossale Stern R136a1 ist Mitglied des R136-Sternhaufens, der etwa 160.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Zentrum des Tarantelnebels in der Grossen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie der Milchstrasse, liegt.
Aufgrund früherer Beobachtungen vermuteten Forscher, dass R136a1 eine Masse hat, die etwa 250- bis 320-mal so gross ist, wie die der Sonne. Die neuen Zorro-Beobachtungen deuten jedoch darauf hin, dass dieser Riesenstern möglicherweise nur die 170- bis 230-fache Masse der Sonne hat. Selbst mit dieser niedrigeren Schätzung ist R136a1 immer noch der massivste bekannte Stern.
Ergebnisse könnten weitreichende Folgen haben
"Unsere Ergebnisse zeigen uns, dass der massereichste Stern, den wir derzeit kennen, nicht so massereich ist, wie wir bisher angenommen hatten", erklärt Venu M. Kalari, Hauptautor der Veröffentlichung, in einer Mitteilung. "Das deutet darauf hin, dass die Obergrenze der Sternmassen ebenfalls kleiner sein könnte als bisher angenommen."
Dieses Ergebnis könnte damit weitreichende Folgen haben: Sterne, die mehr als 150-mal so schwer sind wie die Sonne, explodieren meist als "Paarinstabilitätssupernova". Dabei kollabiert der Stern nicht zu einem kompakten Objekt, sondern wird zerrissen. Die Vorläufersterne sind besonders arm an Elementen, die schwerer sind als Helium - schwerere Elemente entstehen bei dieser Sternen-Art hauptsächlich während ihres explosiven Todes. Hat R136a1 nun weniger Masse als bisher angenommen, könnte dies auch auf andere massereiche Sterne zutreffen – und damit Paarinstabilitätssupernovae seltener als erwartet auftreten, als bislang angenommen.
Hubble-Aufnahmen waren bislang nicht scharf genug
Die bisherige Fehleinschätzung von R136a1 lässt sich so erklären: Astronomen schätzten die Masse eines Sterns, indem sie seine beobachtete Helligkeit und Temperatur mit theoretischen Vorhersagen vergleichen.
Der Sternhaufen, der den Riesenstern beherbergt, wurde zuvor von Astronomen mit dem Hubble-Weltraumteleskop und einer Reihe von bodengebundenen Teleskopen beobachtet. Keines dieser Teleskope konnte aber Bilder liefern, die scharf genug waren, um alle einzelnen stellaren Mitglieder des nahen Haufens zu erkennen.
Das schärfere Zorro-Bild ermöglichte es dem Astronomen-Team nun, die Helligkeit von R136a1 genauer von seinen nahen stellaren Begleitern zu trennen. Dies führte zu einer niedrigeren Schätzung seiner Helligkeit und damit einer geringeren Masse.
"Wir haben diese Arbeit als Probebeobachtung begonnen, um zu sehen, wie gut Zorro diese Art von Objekten beobachten kann", erklärt Kalari abschliessend. "Obwohl wir bei der Interpretation unserer Ergebnisse zur Vorsicht mahnen, deuten unsere Beobachtungen darauf hin, dass die massereichsten Sterne möglicherweise nicht so massiv sind, wie einst angenommen."
Verwendete Quellen:
- noirlab.edu: Sharpest Image Ever of Universe’s Most Massive Known Star
Redaktioneller Hinweis: Die Textpassage über die Paarinstabilitätssupernovae war missverständlich formuliert. Wir haben die Passage konkretisiert.
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