Von den vielen verschiedenen Arten von Sternen sind asymptotische Riesenaststerne (AGB), die normalerweise etwas größer und älter als unsere eigene Sonne sind, bekannte Produzenten von interstellarem Staub.
Staubige AGBs sind besonders prominente Stauberzeuger, und das Licht, das sie ausstrahlen, ist sehr unterschiedlich. Zum ersten Mal hat eine Langzeituntersuchung ergeben, dass die variable Intensität von staubigen AGBs mit Schwankungen in der Staubmenge zusammenfällt, die diese Sterne produzieren. Da dieser Staub zur Entstehung von Planeten führen kann, kann seine Untersuchung Aufschluss über unseren eigenen Ursprung geben.
Sie haben wahrscheinlich schon vom James Webb Space Telescope (JWST) gehört, das in letzter Zeit in den Nachrichten war. Es ist berühmt dafür, das größte und empfindlichste Weltraumteleskop zu sein, das zur Beobachtung von Infrarotlicht (IR) entwickelt wurde.
Aber lange bevor das JWST in die Lüfte stieg, haben zwei andere IR-Weltraumteleskope, AKARI und WISE, den Kosmos vermessen, die beide ihre ursprünglichen Missionen beendet haben, aber so viele wertvolle Daten produziert haben, dass Astronomen immer noch neue Entdeckungen damit machen . Die neuesten Erkenntnisse aus diesen Daten des Doktoranden Kengo Tachibana vom Institut für Astronomie der Universität Tokio und seinem Team könnten Auswirkungen auf die Erforschung der Ursprünge des Lebens selbst haben.
„Wir untersuchen Sterne, und das IR-Licht von ihnen ist eine wichtige Informationsquelle, die uns hilft, ihre Geheimnisse zu lüften“, sagte Tachibana.
„Bis vor kurzem stammten die meisten IR-Daten aufgrund des Mangels an fortschrittlichen dedizierten Plattformen aus sehr kurzzeitigen Erhebungen. Aber Missionen wie AKARI und WISE haben es uns ermöglicht, längerfristige Erhebungen von Dingen durchzuführen. Das bedeutet, dass wir sehen können, wie sich die Dinge ändern könnten über längere Zeiträume und was diese Veränderungen bedeuten könnten. Kürzlich haben wir unsere Aufmerksamkeit auf eine bestimmte Klasse von Sternen gerichtet, die als asymptotische Riesenaststerne bekannt sind, die interessant sind, weil sie die Hauptproduzenten von interstellarem Staub sind.“
Dieser interstellare Staub ist nicht das gleiche Zeug, das sich auf Ihrem Boden ansammelt, wenn Sie ein paar Tage lang vergessen zu saugen; Es ist ein Name für schwere Elemente, die sich von Sternen lösen und zur Bildung fester Objekte einschließlich Planeten führen. Obwohl es seit langem bekannt ist, dass AGBs und insbesondere sogenannte staubige AGBs die Hauptproduzenten von Staub sind, ist nicht bekannt, was die Haupttreiber der Staubproduktion sind und wo wir suchen sollten, um dies herauszufinden.
„Unsere neueste Studie hat uns in die richtige Richtung gewiesen“, sagte Tachibana.
„Dank Langzeit-IR-Beobachtungen haben wir festgestellt, dass das Licht von staubigen AGBs mit Perioden von mehr als mehreren hundert Tagen variiert. Wir haben auch festgestellt, dass die kugelförmigen Staubhüllen, die von diesen Sternen erzeugt und dann ausgestoßen werden, Staubkonzentrationen aufweisen, die variieren im Einklang mit den Änderungen der Leuchtkraft der Sterne. Von den 169 untersuchten staubigen AGBs würden unabhängig von ihrer Variabilitätsperiode die Staubkonzentrationen um sie herum übereinstimmen. Wir sind also sicher, dass diese miteinander verbunden sind.
Einen Zusammenhang zwischen der Staubkonzentration und der Variabilität der Sternenhelligkeit zu finden, ist jedoch nur der erste Schritt in dieser Untersuchung. Nun möchte das Team die möglichen physikalischen Mechanismen hinter der Stauberzeugung erforschen.
Dazu beabsichtigen sie, verschiedene AGB-Stars über viele Jahre hinweg kontinuierlich zu überwachen. Die Universität Tokio steht kurz vor dem Abschluss eines großen bodengestützten Teleskopprojekts, des Atacama-Observatoriums der Universität Tokio in Chile, das Infrarotbeobachtungen gewidmet sein wird.
Die Forschung erscheint in Veröffentlichungen der Astronomical Society of Japan.
Mehr Informationen:
Untersuchung der mittleren Infrarot-Langzeitvariabilität von staubigen AGB-Sternen unter Verwendung von Multiepochen-Scandaten von AKARI und WISE, Veröffentlichungen der Astronomical Society of Japan (2023).