Große Stern-Babys wachsen ähnlich wie kleine

Der 5500 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Skorpion gelegene Protostern G353.273+0.641 ist noch ein Baby. Er hat erst vor etwa 3000 Jahren gezündet; das ist astronomisch ein wirklich kurzer Zeitraum. Trotzdem ist G353 bereits zehnmal so schwer wie die Sonne, und er wächst weiter.

Erstmals haben Forscher mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) einen direkten Blick von oben auf einen so massiven Protostern und seine Umgebung erhaschen können. Dabei haben sie fesgestellt, dass die pure Größe offenbar keinen Unterschied macht. G353 verhält sich jedenfalls nicht anders als leichtere Sternbabys. Als Protostern ist er von einer Staubscheibe umgeben, der protoplanetaren Scheibe, die sich wiederum von einer Gaswolke ernährt, die das komplette System umgibt.

Bei G353 reicht die Staubscheibe bis in eine Entfernung, die im Sonnensystem dem achtfachen des Orbits des letzten Planeten, Neptun, entspricht. Das klingt mächtig, ist aber im Vergleich mit anderen massiven Sternen noch relativ wenig; tatsächlich ist es die bisher kleinste Scheibe, die man um einen so großen Stern gefunden hat. Auf den ALMA-Aufnahmen ist zudem zu erkennen, dass die Gaswolke noch dreimal tiefer ins All reicht.

„Wir haben auch die Geschwindigkeit gemessen, mit der Material sich aus der äußeren Wolke in die Scheibe bewegt“, erklärt Kazuhito Motogi von der Universität Yamaguchi, der die Studie geleitet hat. „Damit konnten wir dann das Alter des Sternbabys berechnen. Es ist nur 3000 Jahre alt. Wir beobachten also gerade live die frühesten Phasen der Geburt eines Riesen-Sterns.“

Interessanterweise ist die Scheibe nicht symmetrisch. Ihre südöstliche Seite erscheint in den Aufnahmen des Radioteleskops heller als die anderen Teile. Eine asymmetrische Staubscheibe um einen schweren Protostern haben die Astronomen zuvor auch noch nie gesehen. Vermutlich ist die Scheibe instabil und wird sich demnächst teilen. Ähnliche Prozesse kennt man auch von kleineren Sternen. Womöglich gebiert das Bruchstück später dann sogar noch einen weiteren Stern.

„Frühere Studien haben Hinweise gefunden, dass sich die Sternbildung bei Sternen unterschiedlicher Massen unterscheidet“, sagt Motogi. „Unsere neuen Beobachtungen zeigen eher Gemeinsamkeiten.“

Die Kinderstube des Protosterns G353.273+0.641. Blau: Gaswolke, Gelb: Staubscheibe, Rot: der Stern selbst (Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Motogi et al.)
Künstlerische Darstellung der protoplanetaren Scheibe und der Gaswolke (Bild: National Astronomical Observatory of Japan)

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