Erster Beobachtungsnachweis für die Emission von Gammastrahlen in jungen sonnenähnlichen Sternen

Ein Team von Wissenschaftlern aus Argentinien und Spanien hat über die ersten Beobachtungsnachweise berichtet, dass eine Art junger Sterne mit geringer Masse, sogenannte „T-Tauri-Sterne“, in der Lage sind, Gammastrahlung auszusenden. Die Studie ist veröffentlicht in Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

Sehr energiereiche Strahlung vom Himmel kann von der Erde aus nicht einfach beobachtet werden. Die hohe Empfindlichkeit des Fermi-Satelliten trägt zur Lösung dieses Problems bei, indem er das Universum in Gammastrahlen beobachtet, dem energiereichsten Bereich des elektromagnetischen Spektrums.

Der Fermi-Satellit beobachtet den Himmel seit seinem Start im Jahr 2008 kontinuierlich und aus diesen Beobachtungen geht hervor, dass etwa 30 % der am gesamten Nachthimmel entdeckten Gammastrahlenquellen unbekannt bleiben – die Ursprünge dieser Gammastrahlennachweise sind unbekannt .

Einige dieser mysteriösen Quellen wurden von Ph.D. untersucht. Studentin Agostina Filócomo und ein Forscherteam, um ihre Herkunft zu bestimmen. Mehrere der Gammastrahlenquellen scheinen aus Sternentstehungsregionen zu stammen, aber das Team hatte keine Erklärung dafür, warum – also beschloss es, der Sache nachzugehen. Die Studie konzentriert sich auf die Sternentstehungsregion NGC 2071, die im nördlichen Teil der Molekülwolke Orion B liegt.

Um die Ursache dieser mysteriösen Gammastrahlenausbrüche herauszufinden, beschloss das Team, nach Objekten zu suchen, die als „T-Tauri-Sterne“ bekannt sind, bei denen es sich um Sterne mit geringer Masse handelt, die sich in der Entstehung befinden. T Tauri-Sterne bestehen aus einem Zentralstern und einer ihn umkreisenden Scheibe aus Gas und Staub, in der sich Planeten bilden könnten. T-Tauri-Sterne sind für ihre schwankende Helligkeit bekannt und kommen typischerweise in der Nähe von Regionen aktiver Sternentstehung vor.

Das Team stellte fest, dass drei nicht identifizierte Gammaquellen, die in unterschiedlichen Zeitintervallen beobachtet wurden, aus dem Teil des Himmels stammten, in dem sich die junge Sternentstehungsregion NGC 2071 befindet. Es ist bekannt, dass sich hier mindestens 58 Sterne bilden, die als T-Tauri-Sterne klassifiziert sind. In dieser Region gibt es keine anderen Objekte, die eine Quelle für Gammastrahlenemissionen sein könnten.

Eine mögliche Erklärung ist, dass T-Tauri-Sterne während starker Flare-Episoden, die als „Megaflares“ bekannt sind, sporadische Gammastrahlung erzeugen, bei denen elektromagnetische Ausbrüche durch magnetische Energie erzeugt werden, die in der Atmosphäre der Sterne gespeichert ist.

Megaflares können sich über mehrere Sternradien erstrecken und einige Stunden dauern. Zwar gibt es derzeit eine Flare-Aktivität auf der Sonne, diese ist jedoch nicht im gleichen Ausmaß wie ein Megaflare. Megaflares sind weitaus stärker und würden, wenn sie auf der Sonne stattfinden würden, schädlich für das Leben auf dem Planeten Erde sein.

Dies könnte den Ursprung mehrerer bisher unbekannter Gammastrahlenquellen erklären. Das Verständnis der physikalischen Prozesse in T-Tauri-Sternen liefert auch Informationen über die frühen Bedingungen, die zur Entstehung der Sonne und unseres Sonnensystems führten.

Ph.D. Die Studentin Agostina Filócomo behauptet: „Diese Beobachtungsbeweise sind unerlässlich für das Verständnis des Ursprungs von Quellen, die zuvor mehr als ein Jahrzehnt lang unbekannt blieben, was zweifellos einen Fortschritt in der Astronomie darstellt.“

„Es ist auch wichtig, die Prozesse zu verstehen, die in den frühen Phasen der Sternentstehung ablaufen: Wenn ein T-Tauri-Stern Gammastrahlung erzeugt, beeinflusst dies die Gasbedingungen der protoplanetaren Scheibe und damit die Entwicklung der Planetenentstehung.“ Die Entdeckung dieses Phänomens dient dazu, zu verstehen, wie nicht nur die Sonne, sondern auch unser Heimatplanet Erde entstand und sich entwickelte.“