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Tanz mit dem Feind
Die R Aquarii-Woche der ESO wird mit dem schärfsten Bild von R Aquarii aller Zeiten fortgesetzt.

Geschrieben am 12.12.2018 in Kategorie: Astronomie

Beim Testen eines neuen Subsystems von SPHERE, dem Instrument zur Planetensuche am Very Large Telescope der ESO, konnten Astronomen beeindruckende Details der turbulenten Wechselwirkungen im Doppelstern R Aquarii mit beispielloser Präzision erfassen – selbst im Vergleich zu Beobachtungen mit Hubble.

Dieses spektakuläre Bild – die zweite Folge der R Aquarii-Woche der ESO – liefert detaillierte Einblicke in das dramatische Sternenduo, den Doppelstern R Aquarii. Obwohl die meisten Doppelsterne durch die Schwerkraft einen eleganten Walzer aufführen, ist die Beziehung zwischen den Sternen von R Aquarii weit weniger friedlich. Trotz seiner winzigen Größe entzieht der kleinere der beiden Sterne dieses Paares seinem sterbenden Begleiter – einem Roten Riesen – ständig Material.

Jahrelange Beobachtungen haben die besondere Geschichte hinter dem Doppelstern R Aquarii enthüllt, der im Zentrum dieses Bildes zu sehen ist. Der größere der beiden Sterne, der rote Riese, gehört zur Klasse der Sterne, die als Mira-Veränderliche bekannt ist. Am Ende ihres Lebens beginnen diese Sterne zu pulsieren und werden 1000 mal so hell wie die Sonne, wenn sich ihre äußeren Hüllen ausdehnen und in die Leere des Alls geworfen werden.

Der Todeskampf dieses riesigen Sterns ist bereits dramatisch, aber der Einfluss des begleitenden Weißen Zwergsterns verwandelt diese spannende astronomische Konstellation in ein dunkles kosmisches Schauspiel. Der Weiße Zwerg – der kleiner, dichter und viel heißer ist als der Rote Riese – entzieht seinem größeren Gefährten Material aus den äußeren Schichten. Die von diesem sterbenden Riesen abgeworfenen Jets aus Sternenmaterial ragen hier von R Aquarii nach außen hinaus.

Gelegentlich sammelt sich auf der Oberfläche des Weißen Zwerges genügend Material an, um eine thermonukleare Nova-Explosion auszulösen, ein gewaltiges Ereignis, das eine große Menge an Material in den Weltraum wirft. Die Überreste vergangener Nova-Ereignisse sind in dem schwachen Gasnebel zu sehen, der auf diesem Bild von R Aquarii ausgeht.

R Aquarii liegt nur 650 Lichtjahre von der Erde entfernt – astronomisch gesehen ein naher Nachbar – und ist einer der symbiotischen Doppelsterne, die der Erde am nächsten sind. Aus diesem Grund hat dieser faszinierende Doppelstern seit Jahrzehnten besondere Aufmerksamkeit von den Astronomen erhalten. Die Aufnahme eines Bildes der unzähligen Merkmale von R Aquarii war für Astronomen eine perfekte Möglichkeit, die Fähigkeiten des Zurich IMaging Polarimeter (ZIMPOL) zu testen, einer Komponente des Planetensuchgeräts SPHERE. Die Ergebnisse übertrafen jenen von Beobachtungen aus dem Weltraum - das hier gezeigte Bild ist noch schärfer als die Beobachtungen des berühmten NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops.

SPHERE wurde in jahrelanger Studien- und Konstruktionsarbeit entwickelt, um sich auf eines der anspruchsvollsten und spannendsten Gebiete der Astronomie zu konzentrieren: die Suche nach Exoplaneten. Durch den Einsatz eines hochmodernen adaptiven Optiksystems und spezieller Instrumente wie ZIMPOL kann SPHERE die anspruchsvolle Aufgabe der Direktabbildung von Exoplaneten erfüllen. Die Fähigkeiten von SPHERE sind jedoch nicht auf die Jagd nach schwer zu findenden Exoplaneten beschränkt. Das Instrument kann auch zum Studium einer Vielzahl astronomischer Quellen verwendet werden – wie dieses faszinierende Bild der stellaren Besonderheiten von R Aquarii zeigt.

Quelle

ESO - Europäische Südsternwarte
Die "Europäische Organisation für astronomische Forschung in der südlichen Hemisphäre" oder auch kurz "Europäische Südsternwarte" ist ein Forschungsinstitut mit verschiedenen Observatorien.

Webseite: https://www.eso.org

Die besondere Wechselwirkung in R Aquarii, eingefangen von SPHERE
Beim Testen eines neuen Subsystems von SPHERE, dem Instrument zur Planetensuche am Very Large Telescope der ESO, konnten Astronomen beeindruckende Details der turbulenten Wechselwirkungen im Doppelstern R Aquarii mit beispielloser Präzision erfassen – selbst im Vergleich zu Beobachtungen mit Hubble.

Dieses Bild stammt aus den SPHERE/ZIMPOL-Beobachtungen von R Aquarii und zeigt den Doppelstern selbst sowie die Materiejets, die von dem Sternenpaar ausgehen.
© ESO / Schmid et al.
R Aquarii beobachtet vom Very Large Telescope und von Hubble
Beim Testen eines neuen Subsystems von SPHERE, dem Instrument zur Planetensuche am Very Large Telescope der ESO, konnten Astronomen beeindruckende Details der turbulenten Wechselwirkungen im Doppelstern R Aquarii mit beispielloser Präzision erfassen.

SPHERE war jedoch nicht das einzige Instrument, das in dieser Studie verwendet wurde – in einem eindrucksvollen Beispiel für Teleskop-Teamarbeit wurden SPHERE-Beobachtungen vom Very Large Telescope (VLT) durch Bilder von der Wide Field Camera 3 (WFC3) des Hubble Space Telescope ergänzt. Das große Gesichtsfeld und die Empfindlichkeit von Hubble nahmen ein großformatiges Bild von R Aquarii auf, während hochauflösende SPHERE/ZIMPOL-Beobachtungen eine beispiellos detaillierte Sicht auf das symbiotische Doppelsternsystem in der Mitte des Motivs zeigten.

Astronomen konnten die Daten des Hubble-Weltraumteleskops nutzen, das zufällig R. Aquarii nur wenige Tage vor den VLT/SPHERE Beobachtungen des Doppelsterns beobachtete. Dieses glückliche Timing, so das Team, „bot eine einzigartige Gelegenheit, die ZIMPOL-Flussmessungen und die Kalibrierung des Instrumentendurchsatzes zu verbessern“.

Dieses Bild zeigt einen Teil der Weitwinkelaufnahme mit Hubble im Vergleich zu den feinen Details, die durch die beispiellosen Beobachtungsmöglichkeiten von SPHERE und VLT sichtbar werden.
© ESO / Schmid et al. / NASA / ESA
Diese Darstellung zeigt die Lage des Bildausschnitts, in dem sich R Aquarii befindet. Seine Lage im Sternbild Wassermann ist markiert. Diese Karte zeigt die meisten Sterne, die mit dem bloßen Auge unter guten Bedingungen sichtbar sind.
Diese Darstellung zeigt die Lage des Bildausschnitts, in dem sich R Aquarii befindet. Seine Lage im Sternbild Wassermann ist markiert. Diese Karte zeigt die meisten Sterne, die mit dem bloßen Auge unter guten Bedingungen sichtbar sind.
© ESO, IAU and Sky & Telescope
Bild von R Aquarii im Digitized Sky Survey
Beim Testen eines neuen Subsystems von SPHERE, dem Instrument zur Planetensuche am Very Large Telescope der ESO, konnten Astronomen beeindruckende Details der turbulenten Wechselwirkungen im Doppelstern R Aquarii mit beispielloser Präzision erfassen – selbst im Vergleich zu Beobachtungen mit Hubble.

Das Bild ist ein Farb-Komposit aus Aufnahmen des Digitized Sky Survey 2 (DSS2) und zeigt die Region um R Aquarii, der auffällige orange Punkt in der Bildmitte.
© ESO / Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin