News: Verstecken spielen
Einige Jahre lang gab ein Stern, dessen Helligkeit extrem über eine lange Periode schwankt, Astronomen Rätseln auf. Nun wollen sie das Geheimnis des blinkenden Himmelskörpers KH 15D gelüftet haben.
© (Ausschnitt)
Veränderliche Sterne sind an sich nichts Besonderes und schon seit langem bekannt. Dennoch machte eine Entdeckung aus dem Jahr 1998 durchaus Furore. Denn anders als andere unstete Lichter am Firmament wies der Stern KH 15D eine vergleichsweise lange Dunkelperiode auf. Zudem war der Unterschied zwischen Finsternis und Helligkeit bei diesem Stern besonders ausgeprägt – Indizien, welche die Astronomen an der üblichen Erklärung für derart veränderliches Sternenlicht zweifeln ließen.
Normalerweise geht man nämlich davon aus, dass es sich bei solchen Himmelsobjekten nicht um einzelne Sterne handelt, sondern um so genannte Bedeckungsveränderliche. In diesem Doppelsystem verdeckt dann ab und an eine lichtschwächere Komponente ihren stellaren Partner ganz oder teilweise. Eine periodische Veränderung der scheinbaren Gesamthelligkeit des Doppelsternsystems ist die Folge. Für die 18 Tage währende Finsternis, die sich im 48-Tage-Rhythmus bei KH 15D wiederholt, favorisierten Astronomen jedoch eine andere Erklärung: Eine dichte Staubscheibe um den 2500 Lichtjahre entfernten Stern sollte dessen Licht zeitweise verdunkeln. Ausbuchtungen in der Scheibe, so die Theorie, würden im Vordergrund vorbeiziehen.
Alles ganz gut und schön. Doch ältere Aufnahmen des Systems ließen Wissenschaftler stutzig werden und an dem bisherigen Modell zweifeln. Joshua Winn vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und seine Kollegen stöberten in den Fotoarchiven des Harvard College Observatory und des italienischen Asiago Observatory nach Material zu KH 15D – und das war keineswegs eine Suche auf gut Glück, denn mit dem Konusnebel im Sternbild Einhorn (Monoceros) liegt ein beliebtes fotografisches Ausflugsziel von Astronomen direkt nebenan. Unwissentlich wurden also auch einige Bilder von KH 15D geschossen – oder eben nicht, denn nicht immer war der Stern auszumachen.
Interessanterweise zeigten jedoch alle Harvard-Aufnahmen aus der erste Hälfte des 20. Jahrhunderts keine Verdunkelung von KH 15D. Der Stern war also immer in seiner ganzen Pracht zu sehen. Die Asiago-Fotoplatten aus den Jahren 1967 bis 1982 deuten indes bereits auf eine Dunkelphase hin, doch war das System sowohl während der Finsternis als auch in der übrigen Zeit alles in allem deutlich heller als heute. Doch was ist der Grund für die größere Helligkeit und Beständigkeit damals?
Winn und sein Team vermuten nun, dass doch ein zweiter Stern im Spiel ist. Vor 1960 waren beide Sterne sichtbar. Dann zog etwas Großes im Vordergrund vorbei, das einen Teil der Bahn eines Sterns verdeckt hatte. Dieser Stern muss sich bereits in den Siebzigern verdunkelt haben und spätestens ab 1998 völlig hinter dem unbekannten Schleier verschwunden sein. Und auch der bis dahin sichtbare Partner taucht offenbar seitdem zuweilen dahinter ab.
"Diese beiden Sterne haben mit uns Verstecken gespielt. Der zweite Stern hat einmal kurz hervorgelugt, ist nun aber vollständig verdunkelt. Bald wird ihm der erste Stern folgen, und beide werden für Jahrzehnte verborgen sein", prognostiziert Winn. Im Jahre 2012, meint der Forscher, wird es soweit sein, und KH 15D wird erst einmal von der Bildfläche verschwinden. Aber wohinter verstecken sich die Sterne?
Die Wissenschaftler vermuten tatsächlich, dass es sich um eine ausgedehnte Staubscheibe handelt. Doch diese muss nicht notwendigerweise irgendwelche Ausbuchtungen besitzen. "Wir glauben, dass die Scheibe in diesem System relativ zur Bahnebene der Sterne geneigt ist. Das würde die Scheibe wie eine Frisbeescheibe taumeln lassen, die schlecht geworfen wurde", erklärt Matthew Holman. Seinen Berechnungen zufolge dehnt sich diese Staubscheibe bis zu 2,6 Astronomische Einheiten von den Sternen ins All aus. Das Paar indes bewegt sich auf Bahnen, welche die Himmelskörper mal 0,25 Astronomische Einheiten voneinander entfernt und dann wieder auf 0,07 Astronomische Einheiten annähert. Während das Material in der Scheibe alle vier Jahre einmal um das Sternenpaar kreist, vollzieht sich die Taumelbewegung der gesamten Scheibe jedoch viel langsamer: 1000 Jahre soll eine Periode dauern.
Wenngleich sich die Auswertung der Archivbilder gut mit Winns Modell erklären lässt, wollen die Forscher weitere Indizien für ihre Theorie sammeln. So soll Dopplerspektroskopie den Nachweis erbringen, dass tatsächlich zwei Sterne in KH 15D umeinander kreisen. Bei dieser Methode macht man sich zunutze, dass ein Stern im Gravitationsfeld des anderen ständig ein wenig vor und zurück bewegt wird. Diese Bewegung relativ zum Beobachter bewirkt eine Verschiebung der Wellenlängen des Sternenlichts, die sich sich von der Erde aus nachweisen lässt. Ob sich damit jedoch jedes Geheimnis des fernen Systems lüften lässt, steht in den Sternen.
Normalerweise geht man nämlich davon aus, dass es sich bei solchen Himmelsobjekten nicht um einzelne Sterne handelt, sondern um so genannte Bedeckungsveränderliche. In diesem Doppelsystem verdeckt dann ab und an eine lichtschwächere Komponente ihren stellaren Partner ganz oder teilweise. Eine periodische Veränderung der scheinbaren Gesamthelligkeit des Doppelsternsystems ist die Folge. Für die 18 Tage währende Finsternis, die sich im 48-Tage-Rhythmus bei KH 15D wiederholt, favorisierten Astronomen jedoch eine andere Erklärung: Eine dichte Staubscheibe um den 2500 Lichtjahre entfernten Stern sollte dessen Licht zeitweise verdunkeln. Ausbuchtungen in der Scheibe, so die Theorie, würden im Vordergrund vorbeiziehen.
Alles ganz gut und schön. Doch ältere Aufnahmen des Systems ließen Wissenschaftler stutzig werden und an dem bisherigen Modell zweifeln. Joshua Winn vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und seine Kollegen stöberten in den Fotoarchiven des Harvard College Observatory und des italienischen Asiago Observatory nach Material zu KH 15D – und das war keineswegs eine Suche auf gut Glück, denn mit dem Konusnebel im Sternbild Einhorn (Monoceros) liegt ein beliebtes fotografisches Ausflugsziel von Astronomen direkt nebenan. Unwissentlich wurden also auch einige Bilder von KH 15D geschossen – oder eben nicht, denn nicht immer war der Stern auszumachen.
Interessanterweise zeigten jedoch alle Harvard-Aufnahmen aus der erste Hälfte des 20. Jahrhunderts keine Verdunkelung von KH 15D. Der Stern war also immer in seiner ganzen Pracht zu sehen. Die Asiago-Fotoplatten aus den Jahren 1967 bis 1982 deuten indes bereits auf eine Dunkelphase hin, doch war das System sowohl während der Finsternis als auch in der übrigen Zeit alles in allem deutlich heller als heute. Doch was ist der Grund für die größere Helligkeit und Beständigkeit damals?
Winn und sein Team vermuten nun, dass doch ein zweiter Stern im Spiel ist. Vor 1960 waren beide Sterne sichtbar. Dann zog etwas Großes im Vordergrund vorbei, das einen Teil der Bahn eines Sterns verdeckt hatte. Dieser Stern muss sich bereits in den Siebzigern verdunkelt haben und spätestens ab 1998 völlig hinter dem unbekannten Schleier verschwunden sein. Und auch der bis dahin sichtbare Partner taucht offenbar seitdem zuweilen dahinter ab.
"Diese beiden Sterne haben mit uns Verstecken gespielt. Der zweite Stern hat einmal kurz hervorgelugt, ist nun aber vollständig verdunkelt. Bald wird ihm der erste Stern folgen, und beide werden für Jahrzehnte verborgen sein", prognostiziert Winn. Im Jahre 2012, meint der Forscher, wird es soweit sein, und KH 15D wird erst einmal von der Bildfläche verschwinden. Aber wohinter verstecken sich die Sterne?
Die Wissenschaftler vermuten tatsächlich, dass es sich um eine ausgedehnte Staubscheibe handelt. Doch diese muss nicht notwendigerweise irgendwelche Ausbuchtungen besitzen. "Wir glauben, dass die Scheibe in diesem System relativ zur Bahnebene der Sterne geneigt ist. Das würde die Scheibe wie eine Frisbeescheibe taumeln lassen, die schlecht geworfen wurde", erklärt Matthew Holman. Seinen Berechnungen zufolge dehnt sich diese Staubscheibe bis zu 2,6 Astronomische Einheiten von den Sternen ins All aus. Das Paar indes bewegt sich auf Bahnen, welche die Himmelskörper mal 0,25 Astronomische Einheiten voneinander entfernt und dann wieder auf 0,07 Astronomische Einheiten annähert. Während das Material in der Scheibe alle vier Jahre einmal um das Sternenpaar kreist, vollzieht sich die Taumelbewegung der gesamten Scheibe jedoch viel langsamer: 1000 Jahre soll eine Periode dauern.
Wenngleich sich die Auswertung der Archivbilder gut mit Winns Modell erklären lässt, wollen die Forscher weitere Indizien für ihre Theorie sammeln. So soll Dopplerspektroskopie den Nachweis erbringen, dass tatsächlich zwei Sterne in KH 15D umeinander kreisen. Bei dieser Methode macht man sich zunutze, dass ein Stern im Gravitationsfeld des anderen ständig ein wenig vor und zurück bewegt wird. Diese Bewegung relativ zum Beobachter bewirkt eine Verschiebung der Wellenlängen des Sternenlichts, die sich sich von der Erde aus nachweisen lässt. Ob sich damit jedoch jedes Geheimnis des fernen Systems lüften lässt, steht in den Sternen.
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