Das Schicksal unserer Sonne wurde anhand von Mira-Sternen erforscht
Ein internationales Team von Astronomen unter der Leitung von Guy Perrin vom Pariser Observatorium (LESIA) in Meudon/Frankreich und Stephen Ridgway vom National Optical Observatory in Tucson/Arizona haben die nahe Umgebung von fünf Mira-Sternen untersucht. Zu ihrer Überraschung entdeckten sie rund um diese Sterne eine nahezu transparente Hülle aus Wasserdampf, Kohlenmonoxid und anderen Molekülen. Durch diese Wolke wirken die Mira-Sterne größer als sie in Wirklichkeit sind.
Beim Durchdringen dieser Schicht mit unterschiedlichen Wellenlängen an mehreren Teleskopen entdeckte das Team, dass Mira-Sterne einen nur halb so großen Durchmesser haben, als man früher glaubte.
Jetzt erst stimmen die Modellrechnungen, die man über die Zusammensetzung und Pulsation von Mirasternen aufgestellt hatte, mit den beobachteten Größen überein meinte der amerikanische Astronom Ridgway. Das revidierte Bild sagt aus, dass Mira-Sterne sehr leuchtkräftig sind im Vergleich zu "normalen" Sternen des asymptotischen Riesenastes. Aber sowohl die Periode als auch die Helligkeitsamplitüde (von typischerweise mehreren Größenklassen) sind bei Mira-Sternen nicht exakt konstant, sondern können von Zyklus zu Zyklus schwanken.
Eine mögliche Erklärung für die Schwankungen in der Helligkeit von Mira- Sternen sind die großen Mengen aus Gas und Staub, die solche Sterne bei jedem Zyklus ausstoßen und damit das Sternenlicht blockieren. Durch den Sternenwind wird dieses Material in der Folge weggeblasen und der Stern leuchtet wieder heller auf.
Mira-Sterne sind von besonderem Interesse, weil sie in etwa die gleiche Masse wie unsere Sonne besitzen und sich nur in einem späteren Stadium ihrer Entwicklung befinden. Diese Sterne veranschaulichen uns, wie die Zukunft unserer Sonne in 5 Milliarden Jahren aussehen wird. Wenn ein solcher Stern sich - inklusive seiner Hülle - an der gleichen Position wie unsere Sonne befinden würde, dann würde sich seine Wolke aus Wasserdampf und Kohlenmonoxid bis weit über die Marsumlaufbahn hinaus ausdehnen.
Um die unmittelbare Umgebung der Mira-Sterne zu studieren hat das Team unter der Leitung von Perrin und Ridgway Beobachtungen mit dem Infrared-Optical Telescope Array (IOTA) am Smithsonian Astrophysical Observatory in Arizona durchgeführt. IOTA ist ein Michelson Interferometer, welches aus zwei L-förmigen Armen besteht. Es arbeitet mit drei Kollektoren, die an verschiedenen Stellen der Arme befestigt sind. Bei dieser Studie wurden Beobachtungen in mehreren Wellenlängen und mit verschiedenen Teleskopen durchgeführt, die in Abständen zwischen 10 und 38 Metern postiert waren.
Die Beobachtungen wurden im Nahen Infrarot durchgeführt, weil diese Wellenlängen am besten zum Studieren von Wasserdampf und Kohlenmonoxid geeignet sind. Die Beobachtungen mit IOTA zeigen deutlich, dass Mira-Sterne von einer Molekül-Schicht aus Wasserdampf und Kohlenmonoxid umgeben sind. Diese Wolkenschicht hat eine Temperatur von rund 2000 Kelvin und dehnt sich einen Sonnenradius weit über die stellare Photosphäre hinweg aus; das sind etwa 50 Prozent vom beobachteten Durchmesser der Mira-Sterne. Die neuen Ergebnisse zeigen, dass Mira-Sterne nur halb so groß sind, als früher angenommen wurde.
Die Mira-Sterne sind benannt nach dem erstentdeckten Veränderlichen der Geschichte: Mira bzw. o Ceti, den David Fabricius, ein protestantischer Pfarrer und fleißiger astronomischer Beobachter, im Jahr 1596 entdeckte.
24. September 2004/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
