Wo zwei Giganten sich umkreisen

Eta Carinae, etwa 7500 Lichtjahre von der Erde entfernt, bietet alles, was ein Astronom sich wünschen kann. Zunächst einmal wäre da der Nebel, der Eta Carinae umgibt. Der so genannte Homunkulusnebel wächst ständig. Er hat die Gestalt zweier entgegengesetzter Kegel, deren Spitzen in Eta Carinae ihren Ursprung haben, und misst von Ende zu Ende etwas mehr als 0,5 Lichtjahre. Aus der Ausbreitungsgeschwindigkeit von bis zu 700 km/s lässt sich die Existenz des Nebels auf einen Ausbruch in den 1840er-Jahren zurückführen.

Zweitens handelt es sich nicht einfach nur um einen Stern, sondern um ein Doppelsystem aus zwei Blauen Riesen. Der Primärstern hat die hundertfache Masse der Sonne und ist damit einer der schwersten Sterne der Milchstraße. Aber auch der Sekundärstern ist noch 30 mal so schwer wie unser Heimatstern.

Beide Sterne umkreisen sich zudem in ausgesprochener Nähe, und zwar alle 5,5 Jahre einmal. Manchmal kommen sie sich so nahe wie Sonne und Mars, dann rücken sie so weit auseinander wie Sonne und Uranus. Im kosmischen Maßstab ist das aber immer noch ein Katzensprung, und so bleibt es nicht aus, dass sie sich gegenseitig große Teile ihrer Masse in Form von dichten, überschallschnellen Sternwinde aus geladenen Teilchen zuschleudern. Der Primärstern verliert dabei in nur rund 5000 Jahren soviel Masse, wie unsere Sonne insgesamt besitzt. Der Sekundärstern treibt einen schnellen Sternenwind mit etwa elf Millionen Kilometern pro Stunde (entspricht immerhin einem Prozent der Lichtgeschwindigkeit) an.

Dort, wo die beiden Sternwinde aufeinandertreffen, entsteht eine gewaltige Schockfront, in der das Windmaterial extrem aufgeheizt wird. Bei rund 50 Millionen Grad Celsius leuchtet es hell im Röntgenlicht. Für die Emission von Gammastrahlung sind die Windteilchen allerdings nicht heiß genug. Trotzdem erzeugt das Doppelsystem offenbar Gammastrahlung bis zu einer Energie von 400 Gigaelektronenvolt (GeV) – rund 100 Milliarden Mal mehr als die Energie von sichtbarem Licht, wie ein DESY-geführtes Forscherteam mit dem Spezialteleskop H.E.S.S. in Namibia nachgewiesen hat.

„Die Analyse der von H.E.S.S. und den Satelliten gemessenen Gammastrahlung zeigt, dass sie sich am besten als Produkt hochbeschleunigter Atomkerne deuten lässt“, erklärt DESY-Doktorand Ruslan Konno, der zusammen mit Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg eine begleitende Studie veröffentlicht hat. „Damit wären die Schockregionen kollidierender Sternwinde auch ein neuer Typ natürlicher Teilchenbeschleuniger für die Kosmische Strahlung.“

Mit H.E.S.S., benannt nach dem Entdecker der Kosmischen Strahlung, Victor Franz Hess, und insbesondere mit dem Cherenkov Telescope Array (CTA), dem im chilenischen Hochland entstehenden Gammastrahlenobservatorium der nächsten Generation, hoffen die Forscherinnen und Forscher, dieses Phänomen genauer erforschen und weitere derartige Quellen entdecken zu können.

Die sehr energiereiche (VHE) Gammastrahlung ließ sich mit H.E.S.S. rund um den Zeitpunkt der nächsten Begegnung der beiden Riesensterne nachweisen. Illustration: DESY, Science Communication Lab
In der Schockregion, in der die überschallschnellen Sternwinde der beiden Sonnen aufeinandertreffen, werden subatomare Teilchen so stark beschleunigt, dass sie sehr energiereiche Gammastrahlung erzeugen. Illustration: DESY, Science Communication Lab

One Response to “ Wo zwei Giganten sich umkreisen ”

  1. Werner Schmidt

    Der Text ist schon aufregend, aber der Film erstaunt mich noch mehr. Welch eine Gewalt, was für Riesenmengen Energie! Das All bietet schon tolle Erlebnisse.

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