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Astrophysik: Das letzte Aufbäumen sterbender Sterne

Am Ende ihres Lebens erzeugen sonnenähnliche Sterne leuchtende Nebel aus Gas und Staub. Neue Erkenntnisse zeigen: Deren Form wird wohl oft von unsichtbaren Begleitern bestimmt.
Ein Weißer Zwerg und sein planetarischer Nebel

In einigen Milliarden Jahren steht die Sonne am Ende ihres Lebens. Während in ihrem Kern Helium zu verschmelzen beginnt, schwillt sie zu einem so genannten Roten Riesen an. Dabei verschluckt sie quasi im Vorbeigehen Merkur, Venus und die Erde und wächst so enorm, dass sie ihre äußersten Schichten aus Gas und Staub nicht mehr an sich halten kann.

In einem spektakulären letzten Akt wird die Materie daraufhin in den umgebenden Weltraum geschleudert. Als wunderschöner Schleier leuchtet sie noch tausende Jahre lang, bevor sie verblasst.

Unsere Milchstraße ist bereits mit Tausenden solcher schillernden Grabmale übersät, den so genannten Planetarischen Nebeln. Bei Sternen, deren Masse zwischen der halben und der achtfachen unserer Sonne liegt, sind sie das ganz normale Endstadium. (Massereichere Sterne enden mit einem noch dramatischeren Finale in Form einer Supernova-Explosion.) Planetarische Nebel gibt es in einer atemberaubenden Vielfalt von Formen. Das deuten schon ihre Namen wie Krebs- Katzenaugen- oder Schmetterlingsnebel an. Doch so schön sie sind, so rätselhaft waren sie lange. Wie entfaltet ein kosmischer Schmetterling seine Flügel aus dem scheinbar strukturlosen, runden Kokon eines Roten Riesen?

Beobachtungen und Computermodelle deuten nun auf eine Erklärung hin, die vor drei Jahrzehnten noch abwegig erschienen wäre: Die meisten Roten Riesen verstecken in ihrer gravitativen Umarmung einen viel kleineren zweiten Stern …

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  • Quellen

Balick, B., Frank, A.: Shapes and shaping of planetary nebulae. Annual Review of Astronomy and Astrophysics 40, 2002

Decin, L.: Evolution and mass loss of cool aging stars: A Daedalean story. Annual Review of Astronomy and Astrophysics 59, 2021

Decin, L. et al.: (Sub)stellar companions shape the winds of evolved stars. Science 369, 2020

De Marco, O.: The origin and shaping of planetary nebulae: Putting the binary hypothesis to the test. Publications of the Astronomical Society of the Pacific 121, 2009

Sahai, R. et al.: The rapidly evolving asymptotic giant branch star, V Hya: ALMA finds a multiring circus with high-velocity outflows. The Astrophysical Journal 929, 2022