Staubentwicklung in evolutionären exoplanetaren Systemen

Staubentwicklung in evolutionären exoplanetaren Systemen

Die Variabilität der Sterne hat es lange Zeit ermöglicht, die physikalischen Eigenschaften von Sternen aufzudecken. Zum Beispiel wurde der Stern der Welt (Omicron Kita) 1596 nach den niederländischen Astronomen benannt, die von seiner erstaunlichen Leuchtkraft begeistert waren. Der Grund war die periodische Änderung der Größe und Temperatur des Sterns. Viel weniger scharfe Schwankungen können durch das Vorhandensein einer Staubscheibe verursacht werden, die manchmal einen Teil der Welt für den Erdbeobachter blockiert. Kleinere und schwächere Sterne bleiben für die Untersuchung der Variabilität unzugänglich, aber manchmal können ihre Scheiben (falls vorhanden) genug Müll erzeugen, um die festgestellten Veränderungen im Sternenlicht zu beeinflussen.

Für Astronomen, die die Entstehung von Planeten aus Staubscheiben untersuchen möchten, können solche kleinen Systeme ein umfassendes Bild der Entstehung und Entwicklung des Planeten liefern, insbesondere wenn sie ein dramatisches Ereignis oder eine wichtige Evolutionsphase des späten schweren Bombardements des Sonnensystems anzeigen. Einige Änderungen an exoplanetaren Scheiben wurden bereits festgestellt. Kometen passieren zum Beispiel mehrere Systeme, die durch Variationen in den optischen und UV-Spektren von Sternen erfasst werden. Der weiße Zwergstern ist das Endprodukt der Entwicklung von Sternen wie der Sonne, die nach 7 Milliarden Jahren dem Verbrennen von Kernbrennstoffen nicht standhalten wird. Wenn nur noch die Hälfte der Masse übrig ist, sinkt die Sonne und wird ein weißer Zwerg. Dieser Sterntyp ist in Galaxien weit verbreitet und der bekannteste Vertreter ist Sirius.

Das Wissenschaftlerteam untersuchte 11,2 Jahre lang den Weißen Zwerg GD56 und stellte dabei fest, wie das Licht des Sterns gemäß dem Prozess der Erzeugung oder Erschöpfung des Staubes auf der Scheibe um 20% wächst und fällt. Das Team verwendete die IRAC-Kamera des Spitzer-Teleskops, die WISE-Mission und die Beobachtungen des Keck- und UKIRT-Teleskops, um diese Oszillationen zu charakterisieren.

Es stellte sich heraus, dass sich die Farbe des Lichts nicht änderte, was bedeutete, dass der gesamte erzeugte oder zerstörte Staub ungefähr die gleiche Temperatur aufwies und nur eine Entfernung vom Stern entfernt war. Forscher glauben, dass die Anziehungskraft oder die Kollision von Partikeln in einer Scheibe für die Verringerung oder Erhöhung des Staubbereichs der Scheibe verantwortlich sind.

Es ist bekannt, dass eine solche Scheibenaktivität ein verbreitetes Phänomen bei jungen Sternen ist. Es war jedoch unerwartet, etwas Ähnliches in der Nähe alter Sterne zu beobachten, wie einen bestimmten Weißen Zwerg.

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