Astronomen haben entdeckt, dass zwei symmetrische Jets, welche auf entgegengesetzten Seiten eines aufblühenden Sterns abgestoßen werden, eine Zeitverzögerung erfahren: Knoten aus Gas und Staub des einen Jets schießen 4,5 Jahre später heraus als identische Knoten des anderen Jets.
Die Entdeckung, die mit dem Infrarotblick des Spitzer Space Telescope gemacht wurde, hilft Astronomen zu verstehen, wie Jets um neu entstehende Sterne erzeugt werden, eingeschlossen die Sterne, die der frühen Sonne ähneln.
„Weitere Studien werden benötigt, um zu bestimmen, ob andere Jets Zeitverzögerungen unterliegen“, sagte Alberto Noriega-Crespo vom Spitzer Science Center der NASA am California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, ein Co-Autor der neuen Studie, die in der Ausgabe vom 1. April der Astrophysical Journal Letters. „Jetzt wissen wir von mindestens einem Fall, bei dem eine Zeitverzögerung auftritt, was uns sagt, dass eine Art von Kommunikation zwischen den Jets stattfinden könnte, die mit der Zeit in Erscheinung tritt.“
Jets sind eine aktive Phase im Leben eines jungen Sterns. Ein Stern beginnt als kollabierende rundliche Wolke aus Gas und Staub. Die Wolke verlangsamt ihre Umdrehungsgeschwindigkeit, indem sie sehr schnelle Gasjets ausstößt. Wenn Materie auf den wachsenden Stern fällt, entwickeln sich eine den Stern umgebende Scheibe aus wirbelndem Material und Zwillings-Jets, die nach oben und unten aus der Scheibe austreten, wie bei einem Kreisel.
Wenn der Stern einmal zündet und Sternenlicht abgibt, werden die Jets abklingen und die Scheibe wird ausdünnen. Letztendlich können sich Planeten aus Material zusammenklumpen, das in der rotierenden Scheibe übrig blieb.
Durch die Entdeckung der Zeitverzögerung in den Jets namens Herbig-Haro 34 konnten die Astronomen auch die Größe der Region eingrenzen, aus der die Jets abgestoßen werden. Die neuen Beobachtungen von Spitzer engen diese Region auf eine kreisförmige Zone um den jungen Stern ein, deren Radius drei Astronomische Einheiten beträgt. Eine Astronomische Einheit ist die Entfernung zwischen Sonne und Erde. Das ist etwa zehn Mal kleiner als vorherige Schätzungen.
„Wenn wir heute auf der Erde stehen, war dies früher möglicherweise ein brutaler Ort, wo Gas und Staub mit hohen Geschwindigkeiten von der Scheibe fortgeschleudert wurde, die einst unsere sehr junge Sonne umkreiste“, sagte Alex Raga, der Erstautor der Studie von der Universidad Nacional Autónoma de México. „Falls dem so ist, hängt die Entstehung von Planeten wie der Erde davon ab, wann dieses Phänomen endete. Im Wesentlichen hat jeder Stern wie unsere Sonne einen vergleichbaren ‚Wolken-Scheiben-Jets‘-Entstehungsprozess durchlaufen.“
Einer der Jets von Herbig-Haro 34 wurde über Jahre ausführlich studiert, aber der andere blieb hinter einer dunklen Wolke verborgen. Spitzers empfindlicher Infrarotblick war in der Lage, diese Wolke zu durchdringen und den verdeckten Jet in größeren Details zu enthüllen als jemals zuvor. Die Bilder des Spitzer-Teleskops zeigen, dass der neu beobachtete Jet perfekt symmetrisch zu seinem Zwilling ist, mit identischen Knoten aus fortgeschleudertem Material.
Diese Symmetrie stellte sich als Schlüssel zur Entdeckung der Zeitverzögerung heraus. Durch Messungen der exakten Entfernungen der Knoten zu dem Stern war das Astronomenteam in der Lage herauszufinden, dass jeder Materieknoten der von dem einen Jet abgestoßen wurde, von dem anderen Jet 4,5 Jahre später in die entgegengesetzte Richtung geschleudert wurde. Diese Berechnung hing auch von der Geschwindigkeit der Jets ab, die man aus vorherigen Beobachtungen mit dem Hubble Space Telescope der NASA kannte. Andere mit Herbig-Haro 34 vergleichbare symmetrische Jets wurden schon vorher beobachtet, aber es ist nicht klar, ob sie auch Zeitverzögerungen unterliegen.
Die Astronomen sagen, dass eine Art von Kommunikation zwischen den Jets von Herbig-Haro 34 stattfindet, wahrscheinlich durch akustische Wellen getragen. Das Wissen über die Länge der Zeitverzögerung und die Schallgeschwindigkeit erlaubte es ihnen, die maximale Größe der Jet-bildenden Region zu berechnen.
Das Astronomenteam analysiert zurzeit andere Jets, die von Spitzer fotografiert wurden, um nach weiteren Hinweisen auf Zeitverzögerungen zu suchen.
Die Spitzer-Beobachtungen wurden durchgeführt, bevor es im May 2009 sein flüssiges Kühlmittel aufgebraucht hatte und seine warme Mission begann.
Anm. d. Red.: Herbig-Haro 34 ist rund 1.400 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Orion.
Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2011-107
(THK)
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