Bei einem Treffen der American Astronomical Society in Kissimmee, Florida, in dieser Woche stellten Astronomen, die mit Daten des NASA-Spitzer-Raumfahrzeugs und des WISE-Infrarot-Weltraumteleskops arbeiteten, ihre Ergebnisse an einer besonderen Klasse von Sternen vor, die mit der sogenannten Kopfstoßwelle assoziiert sind.
Hier sind einige der atemberaubenden Augenbeispiele von „außer Kontrolle geratenen Sternen“ und deren Auswirkungen auf interstellare Gase:
Wie Spitzer einfing, erzeugt der Kappa Cassiopeia-Stern (HD 2905) eine blendende Infrarot-Kopfstoßwelle. Der Sternwind, die Sterne und das Magnetfeld kollidieren mit dünnen interstellaren Gasen und markieren die Richtung des Sternreisenden (im unteren rechten Teil des Bildes).
Während einer Seekreuzfahrt wird das Wasser im Bug des Schiffes „auseinandergedrückt“ und fließt in die entgegengesetzte Richtung. Wenn wir über den Weltraum sprechen, wird diese Welle, die als "Kopfschock" bekannt ist, einfach ihre Reise fortsetzen. Stellen Sie sich nun einen Stern vor, der sich durch das interstellare Medium frisst. Sie ist mit dem Pumpen von Sterngasen beschäftigt. Stellare Winde bewegen sich in Richtung des Sterns gegen interstellare Gase und eine Schockwelle. Abhängig von den Bedingungen im interstellaren Medium und dessen Geschwindigkeit lassen sich alle Kollisionen auch von der Erde aus nachweisen - heiße Gase lassen sich anhand des Infrarotspektrums erkennen.
Diese atemberaubenden Fotos von Spitzer zeigen das ganze Bild im Detail. Sie können dabei helfen, den Prozess der schnellen Sternentstehung zu untersuchen. Dieses Beispiel zeigt, wie der Sternenreisende Zeta Ophiuchi (Zeta Ophelia) mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 54.000 Meilen pro Stunde (oder 24 Kilometern pro Sekunde) relativ zu seiner Umgebung fliegt. "Runaways" sind eine besondere Art von Stars. Nur eine seiner Stoßwellen sagt viel über den Ursprung des Wirtes, die Masse und so weiter aus.
Beobachtungen von Zeta Ophiuchi wurden in die Mission des WISE-Apparats einbezogen. Das Infrarotkabel ist, wie auf dem Foto zu sehen, diffuser als das von Spitzer. Es sieht aus wie eine Mischung aus Staub und Gasen.
Diese Schockwelle liefert einige Informationen über Zeta. Es ist also 20-mal so massiv wie unsere Sonne, es erzeugt stärkere Winde und bewegt sich schneller.
"Einige Sterne werden sehr schwer, wenn ihre Gefährten explodieren und sie aus dem allgemeinen Sternhaufen treiben", sagte William Chick von der University of Wyoming in Laramie bei einem AAC-Treffen. "Der Gravitationseffekt erhöht die Geschwindigkeit eines Sterns im Vergleich zu anderen."
Es ist interessant, dass Forscher auch die archivierten Daten von Spitzer verwenden, um festzustellen, ob es in der gesamten Galaxie neue Schocks gibt. Derzeit werden ca. 200 Signale verfolgt. Obwohl einige von ihnen tatsächlich leuchtende sternbildende Nebel sind, haben bodengestützte Observatorien bestätigt, dass die meisten von ihnen genau wegen der „außer Kontrolle geratenen“ Sterne erschienen sind.
"Wir verwenden die Kopfstoßwelle, um nach neuen massiven außer Kontrolle geratenen Sternen zu suchen", sagte Henry "Chip" Kobulnik, ebenfalls von der University of Wyoming. "Neue Labors untersuchen massive Sterne mit Kopfstoßwellen und suchen nach einer Antwort auf die Frage nach ihrem Schicksal und ihrer Entwicklung."
Eine andere Gruppe von Forschern, die diese Woche ebenfalls ihre Ergebnisse vorstellten, vertrat eine etwas andere Auffassung.
"WISE und Spitzer liefern uns bis heute die besten Fotos der Wellen", sagte Cynthia Peri vom Argentinischen Institut für Radioastronomie. "Früher waren sie für uns weniger klar, aber im Moment ist das Problem gelöst. Außerdem können wir einige neue Merkmale der Struktur erkennen." Peris Team sucht zuerst nach außer Kontrolle geratenen Stars und findet erst dann seine Kopfstoßwelle.
Das diffuse Leuchten der Stoßwelle des Sterns ist auch in Spitzers Bildern zu sehen. Die Masse aller in dieser neuen Studie identifizierten außer Kontrolle geratenen Sterne lag zwischen 8 und 30 Sonnenmassen.
Kopfschockwellen wurden nicht nur von WISE und Spitzer festgestellt. Der Vorgänger von WISE, ein infraroter astronomischer Satellit IRAS, scannte 1983 den gesamten Himmel und entdeckte die ersten leuchtenden Stoßwellen, die von außer Kontrolle geratenen Sternen ausgehen.
Das Ergebnis von Langzeitbeobachtungen von Hubble war ein sehr junger Star Orion LL. Letzterer hinterließ einen sehr ausgeprägten Oberzug. Wenn sich junge Sterne relativ schnell entwickeln, erzeugen sie starke Sternwinde, die umgebenden Gase im sternbildenden Nebel - in diesem Fall im Stern im Zentrum des Orionnebels. Das Ergebnis einer Kollision von Überschallgasen, die sich durch den Nebel speisen, kann auch eine Kopfstoßwelle erzeugen.
