Massives Triple Star System erzeugt dieses bizarre wirbelnde Windrad aus Staub. Und es könnte der Ort eines Gamma Ray Bursts sein
Wenn Sterne das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, unterliegen viele einem Gravitationskollaps und explodieren zu einer Supernova. In einigen Fällen kollabieren sie zu Schwarzen Löchern und setzen in kurzer Zeit eine enorme Energiemenge frei. Diese sind bekannt als Gammastrahlenausbrüche (GRBs), und sie sind eines der mächtigsten Ereignisse im bekannten Universum.
Kürzlich konnte ein internationales Astronomenteam ein Bild aufnehmen eines neu entdeckten Dreifachsternsystems, umgeben von einem „Windrad“ aus Staub. Dieses System mit dem Spitznamen „Apep“ befindet sich etwa 8.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und soll ein Langzeit-GRB werden. Darüber hinaus ist es das erste seiner Art, das in unserer Galaxie entdeckt wurde.
Die Studie, die die Ergebnisse des Teams beschreibt, wurde kürzlich in der Fachzeitschrift veröffentlicht Natur .Das Team wurde von Joseph R. Callingham geleitet, einem Postdoktoranden der Niederländisches Institut für Radioastronomie (ASTRON) und enthalten Mitglieder aus der Sydney Institute for Astronomy (SIfA), die Königliches Observatorium Edinburgh , der University of Sheffield und der University of New South Wales.
Verwendung der ESOs Sehr großes Teleskop (VLT) hat das Team ein Bild von 2XMM J160050.7-514245 aufgenommen, einem Dreifachsternsystem, das aus einem Doppelsternpaar und einem begleitenden Einzelstern besteht, der von einer Staubwolke umgeben ist. Aufgrund seiner gewundenen Form, die einer um die Sterne gewundenen Schlange ähnelt, gab das Team dem System den Spitznamen Apep. Diese altägyptische Gottheit war eine gigantische Schlange, die das Chaos verkörperte und jede Nacht mit dem Sonnengott Ra kämpfte.
Dieser Fund war beispiellos und unerwartet. Wie Callingham kürzlich in einer ESO erklärt hat Pressemitteilung , „Dies ist das erste derartige System, das in unserer eigenen Galaxie entdeckt wurde. Wir hätten nie erwartet, ein solches System in unserem eigenen Hinterhof zu finden.“ Noch interessanter ist die Tatsache, dass dieses System voraussichtlich einem Gravitationskollaps unterliegt und zu einem Langzeit-GRB wird.
Wie bereits erwähnt, gehören GRBs zu den stärksten Explosionen im Universum. Diese dauern typischerweise zwischen einigen Tausendstelsekunden und einigen Stunden und setzen so viel Energie frei, wie die Sonne im Laufe ihres gesamten Lebenszyklus freisetzt. Langzeit-GRBs sind solche, die länger als 2 Sekunden dauern und entstehen, wenn schnell rotierende Wolf-Rayet-Sterne zu Supernova werden.
Diese seltene heterogene Klasse von Sternen weist ungewöhnliche Spektren auf, die auf das Vorhandensein schwerer Elemente und die Erschöpfung von Wasserstoff und starke Sternwinde hinweisen. Einige der massereichsten Sterne des Universums entwickeln sich gegen Ende ihres Lebens zu Wolf-Rayet-Sternen und bleiben in diesem Zustand nur wenige Hunderttausend Jahre.
Gamma-Ray Bursts (GRBs) sind starke Blitze energetischer Gammastrahlen, die von weniger als einer Sekunde bis zu mehreren Minuten dauern. Bildnachweis: ESO/A. Roquette
In dieser Zeit erzeugen sie starke Sternwinde, die mit Geschwindigkeiten von bis zu Millionen Kilometern pro Stunde riesige Materialmengen abschleudern. Im Fall von Apep zeigten Messungen seiner Sternwinde, dass sie sich mit 12 Millionen km/h (7,45 Millionen mph) fortbewegen. Es sind diese Winde, die für das Staubrad verantwortlich sind, das dieses Dreifachsternsystem und seine gewundene Form umgibt.
Im Wesentlichen entstand das Windrad durch kollidierende Sternwinde, die durch das binäre Paar erzeugt wurden (das im Bild oben als einzelner heller Stern erscheint). Das binäre Paar ist auch für die Formgebung des Windrads verantwortlich, wobei sein Gravitationseinfluss und seine Umlaufbahnen ihm seine schlangenförmige Form verleihen.
Im Vergleich zu den Sternenwinden, die das Doppelsternpaar erzeugt, wirbelt das Windrad selbst mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit von weniger als 2 Millionen km/h (1,24 Millionen mph). Es wird angenommen, dass dieser massive Unterschied das Ergebnis davon ist, dass eines der binären Paare sowohl schnellen als auch langsamen Wind in verschiedene Richtungen auslöst.
Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass sich das binäre Paar so schnell dreht, dass es sich fast selbst auseinanderreißt (auch bekannt als eine nahezu kritische Rotation). Darüber hinaus wird angenommen, dass Wolf-Rayet-Sterne, die so schnelle Rotationen aufweisen, langlebige GRBs produzieren, wenn ihre Kerne am Ende ihres Lebenszyklus kollabieren.
Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops des Nebels M1-67 um den Wolf-Rayet-Stern WR 124. Quelle: ESA/Hubble
All dies führte das internationale Team zu dem Schluss, dass Apep innerhalb weniger hunderttausend Jahre (ein Wimpernschlag, wenn es um kosmologische Zeitskalen geht) einen Gravitationskollaps erleiden und als massiver GRB freisetzen wird. Dieses Ereignis wird wahrscheinlich das erste GRB sein, das in unserer Galaxie stattfindet, und wird lange genug andauern, damit Astronomen es entdecken können.
Ob diese Astronomen Menschen sein werden oder nicht, ist eine ganz andere Frage. In einigen hunderttausend Jahren kann viel passieren. Dennoch ist es eine beachtliche Leistung, den Urheber eines der energiereichsten Ereignisse im Universum in unserem eigenen kosmischen Hinterhof zu finden und zu wissen, dass es eines Tages zu einer massiven Explosion führen wird.
Sehen Sie sich auch diesen ESOcast über die Entdeckung von Apep an:
