Astronomen haben einen seltenen und massiven „Akkretionsausbruch“ in unserer Galaxie beobachtet

Die künstlerische Darstellung zeigt die Explosion einer Hitzewelle, die in einem massereichen, sich bildenden Stern entdeckt wurde. (Katharina Immer/JIVE)

Hier auf der Erde schenken wir der Sonne sehr viel Aufmerksamkeit. Schließlich ist es für uns sichtbar und von zentraler Bedeutung für unser Leben. Aber es ist nur einer der Milliarden Sterne in unserer Galaxie, der Milchstraße. Außerdem ist er im Vergleich zu anderen Sternen recht klein – die meisten sind mindestens achtmal größer fest .

Diese massereichen Sterne beeinflussen die Struktur, Form und den chemischen Inhalt einer Galaxie. Und wenn sie ihren Wasserstoffgas-Brennstoff erschöpft haben und sterben, geschieht dies in einem explosiven Ereignis, das als „Brennstoff“ bezeichnet wird eine Supernova . Diese Explosion ist manchmal so stark, dass sie die Bildung neuer Sterne aus Materialien in der Umgebung des toten Sterns auslöst.

Es gibt jedoch eine wichtige Wissenslücke: Astronomen verstehen noch nicht vollständig, wie diese ursprünglichen massereichen Sterne selbst ursprünglich entstanden sind. Bisher haben Beobachtungen nur einige Teile des Puzzles ergeben.

Dies liegt daran, dass fast alle bekannten massereichen Sterne in unserer Galaxie sehr weit von unserem Sonnensystem entfernt sind. Sie entstehen auch in unmittelbarer Nähe zu anderen massereichen Sternen, was es schwierig macht, die Umgebung zu untersuchen, in der sie entstehen.

Eine Theorie besagt jedoch, dass eine rotierende Scheibe aus Gas und Staub Materialien in den wachsenden Stern schleust.

Astronomen haben kürzlich gefunden dass der Transport von Materie in einen sich bildenden Stern im Laufe der Zeit unterschiedlich schnell erfolgt. Manchmal verschluckt der entstehende Stern eine große Menge Materie, was zu einem Aktivitätsschub im massereichen Stern führt.

Dies wird als Akkretions-Burst-Ereignis bezeichnet. Es ist unglaublich selten: Von all den Milliarden massereicher Sterne in der Milchstraße wurden nur drei solcher Ereignisse beobachtet.

Aus diesem Grund sind Astronomen so begeistert eine aktuelle Beobachtung des Phänomens. Ich war Teil des Teams, das diese Beobachtung aufgezeichnet hat. Jetzt können unser Team und andere Astronomen Theorien entwickeln und testen, um zu erklären, wie massereiche Sterne an Masse gewinnen.

Eine globale Zusammenarbeit

Nach dem Erster Nachweis eines Akkretionsausbruchs , im Jahr 2016, Astronomen aus der ganzen Welt vereinbart im Jahr 2017, um ihre Bemühungen zu koordinieren, mehr zu beobachten. Gemeldete Ausbrüche müssen validiert und mit weiteren Beobachtungen weiterverfolgt werden, und dies erfordert eine gemeinsame, globale Anstrengung – die zur Bildung des führte Maser-Überwachungsorganisation (M2O).

A Maser ist das Mikrowellenäquivalent (Radiofrequenz) des Lasers. Das Wort steht für „Mikrowellenverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission“. Maser werden mit Radioteleskopen beobachtet und die meisten von ihnen werden bei Zentimeterwellenlänge beobachtet: Sie sind sehr kompakt.

Ein Maser-Flare kann ein Zeichen für ein außergewöhnliches Ereignis wie die Entstehung eines Sterns sein. Seit 2017 gibt es Radioteleskope in Japan, Polen, Italien, China, Russland, Australien, Neuseeland und Südafrika ( HartRAO , in der Provinz Gauteng des Landes) haben zusammengearbeitet, um einen Flare zu entdecken, der durch einen Ausbruch beim Trichter von Material in einen massereichen Stern ausgelöst wird.

Im Januar 2019 bemerkten Astronomen der Ibaraki-Universität in Japan, dass ein solcher massereicher Protostern, G358-MM1, Anzeichen neuer Aktivität zeigte. Die mit dem Objekt verbundenen Maserstrahlen wurden innerhalb kurzer Zeit deutlich heller. Die Theorie besagt, dass Maser aufhellen, wenn sie durch einen Akkretionsstoß angeregt werden.

Folgebeobachtungen mit dem Australian Long Baseline Array zeigten, was Astronomen vermuten zum ersten Mal Zeuge sein – eine Hitzewelle, die von der Quelle ausgeht und sich durch die Umgebung des entstehenden großen Sterns ausbreitet. Explosionen können etwa zwei Wochen bis einige Monate dauern.

Kraftexplosion

Explosionen wie diese wurden bei den beiden vorherigen Akkretionsausbrüchen in massereichen Sternen nicht beobachtet. Dies könnte darauf hindeuten, dass es sich um eine andere Art von Akkretionsausbruch handelt. Möglicherweise gibt es sogar einen „Zoo“ von Arten von Akkretionsausbrüchen – eine ganze Reihe verschiedener Arten, die auf unterschiedliche Weise wirken, je nach Masse und Entwicklungsstadium des jungen Sterns.

Obwohl die Burst-Aktivität nachgelassen hat, sind die Maser immer noch viel heller als vor dem Burst. Astronomen beobachten mit Spannung, ob und in welchem ​​Ausmaß ein ähnlicher Ausbruch erneut auftreten wird.

Diese Erfahrung zeigt, wie wertvoll es ist, den Himmel aus vielen Teilen der Welt im Blick zu haben. Zusammenarbeit ist in der Astronomie entscheidend für neue, wichtige Entdeckungen.

James Okwe Chibueze , Außerordentlicher Professor, Nordwestliche Universität .

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