Erstmals wurde beobachtet, wie ein sterbender Stern einen Planeten verschluckt! Nur mit hoher Empfindlichkeit und großem Sichtfeld ist es zu sehen!

Aus unserer Sicht scheinen die Sterne am Himmel ewig und unveränderlich zu sein. Astronomen haben jedoch schon lange herausgefunden, dass alle Sterne, einschließlich der Sonne, einen Lebenszyklus haben. Wenn ein Stern stirbt und die ihn umkreisenden Planeten nahe genug beieinander liegen, werden sie rücksichtslos verschlungen!

Kürzlich berichteten Forschungseinrichtungen wie das MIT, die Harvard University und das California Institute of Technology im renommierten Wissenschaftsjournal „Nature“ von einem Ereignis, bei dem ein sterbender Stern seine ihn umgebenden Planeten verschlang. Obwohl eine solche Szene schon lange vorhergesagt wurde, ist dies das erste Mal, dass sie tatsächlich eingefangen wurde.

Warum also sollten wir uns um etwas kümmern, das klingt, als hätte es nichts mit uns zu tun? Tatsächlich wird der Erde in Zukunft dasselbe Schicksal drohen.

Von der Geburt bis zum Tod durchläuft ein Stern in seinem Leben verschiedene Evolutionsstadien. Das längste Stadium, in dem sich ein Stern in seinem gesamten Lebenszyklus befindet, ist das Hauptreihenstadium, und unsere Sonne befindet sich derzeit in diesem Stadium. Nach dem Verlassen des Hauptreihenstadiums bewegt sich ein Stern in Richtung Tod, was bedeutet, dass der Brennstoff des Sterns bald zur Neige geht. Während dieses Sterbeprozesses wird der Stern immer größer. Beispielsweise kann der maximale Radius eines Sterns mit einer Masse von 0,7 bis 2 Sonnenmassen während seines Todesvorgangs etwa das 300-fache seines Radius im Stadium der „Hauptreihe“ erreichen. Ein solcher Gigant würde unweigerlich einige der ihn umgebenden Planeten mit kleineren Umlaufradien verschlingen.

Auch im Sonnensystem wird es in Zukunft solche Szenen geben. Das aktuelle Alter der Sonne beträgt etwa 4,6 Milliarden Jahre. Mit zunehmendem Alter der Sonne nimmt auch ihr Volumen zu. Sternentwicklungsmodellen zufolge wird sich die Sonne in etwa 6,4 Milliarden Jahren schnell ausdehnen. in etwa 300 Millionen Jahren wird sich die Sonne auf die Größe der Umlaufbahnen von Merkur und Venus ausdehnen und diese verschlucken; Nach etwa 200 Millionen Jahren wird sich die Sonne auf die Größe der Umlaufbahnen der Erde und des Mars ausdehnen, und dann werden auch unsere Erde und der Mars von der Sonne verschluckt.

Viele der derzeit von Astronomen beobachteten Exoplaneten könnten irgendwann von ihren Sternen verschluckt werden, doch die Wahrscheinlichkeit, ein solches Ereignis direkt zu erfassen, ist sehr gering. Schätzungen zufolge kommt es in unserer Galaxie höchstens zu wenigen solchen Ereignissen pro Jahr. Um solche Phänomene zu erfassen, sind die Anforderungen an die Beobachtung sehr hoch: Es müssen sehr große Bereiche des Himmels gleichzeitig beobachtet werden können, es müssen kontinuierliche Beobachtungen dieser Bereiche durchgeführt werden und es muss in der Lage sein, sehr schwache Quellen zu beobachten. Nach Aussage der Astronomen sind hierfür hochempfindliche Zeitbereichsuntersuchungen mit großem Sichtfeld erforderlich.

Bei dieser jüngsten Entdeckung verwendeten die Forscher Daten aus der optischen Zeitbereichsdurchmusterung ZTF des Caltech, die 2017 begann und mit der man bei einer einzigen Beobachtung 47 Quadratgrad (das entspricht mehr als der 200-fachen Größe des Mondes) beobachten kann. Dabei kommt ein Teleskop mit einer Öffnung von etwa 1,2 Metern zum Einsatz.

Im Jahr 2020 entdeckten Forscher dieses Himmelsereignis zufällig, als sie anhand von Daten einer ZTF-Umfrage nach einer Art explodierendem Doppelsternsystem suchten. Das Team suchte nach Doppelsternsystemen, deren Helligkeit bei einem Ausbruch um mehr als das Tausendfache zunimmt, während sich in diesem Fall die Helligkeit der Objekte nur um etwa das Hundertfache erhöht. Anschließend sammelte das Forscherteam weitere Daten und kombinierte diese mit Computersimulationen. Nachdem sie andere Möglichkeiten ausgeschlossen hatten, kamen sie schließlich zu dem Schluss, dass es sich höchstwahrscheinlich um das Ereignis eines „sterbenden Sterns handelte, der seine ihn umgebenden Planeten verschlang“.

Derzeit betreibt auch mein Land intensiv Forschung und Konstruktion für derartige Geräte. Beispielsweise wurde das mehrkanalige photometrische Durchmusterungsteleskop Mephisto der Yunnan-Universität gebaut und kann in drei Bändern gleichzeitig beobachten; Das im Bau befindliche „Sitian-Projekt“ wird in Zukunft hochfrequente (Beobachtungen alle 30 Minuten) Beobachtungen über eine große Himmelsfläche (10.000 Quadratgrad, das entspricht der 50.000-fachen Größe des Mondes) ermöglichen. Das 2,5 Meter große Durchmusterungsteleskop „Micius“, das gemeinsam von der University of Science and Technology of China und dem Purple Mountain Observatory gebaut wurde, soll diesen Sommer seine Beobachtungen aufnehmen. Obwohl sein Sichtfeld kleiner ist als das der ZTF-Durchmusterung (6,55 Quadratgrad), ist seine Empfindlichkeit aufgrund des guten Standorts und der großen Öffnung des Teleskops zehnmal höher.

Mit der Inbetriebnahme dieser Beobachtungsgeräte in unserem Land werden wir in der Lage sein, in Zukunft Ereignisse zu erfassen, bei denen solche Sterne ihre umgebenden Planeten verschlingen.

Dieser Artikel ist eine vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützte Arbeit

Autor: Fang Min

Gutachter: Han Wenbiao, Forscher am Shanghai Astronomical Observatory, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.

Quelle: Sternenhimmel-Projekt