Himmelskörper: Alle Sterne entstehen auf dieselbe Weise

Neue Aufnahmen zeigen einen Stern mit rund 20 Sonnenmassen, um den eine heiße Gas- und Staubscheibe kreist. Astronomen werten das als klaren Beweis dafür, dass massereiche genau wie massearme Sterne entstehen, indem sie die umgebende Materie aufsammeln. Eigentlich sollte dieser Mechanismus nur bei Leichtgewichten funktionieren, da physikalische Effekte ab einer bestimmten Masse ein weiteres Anwachsen verhindern.

Um den rund 10 000 Lichtjahre von der Erde entfernten Stern IRAS 13481-6124 und sein Umfeld im Detail abzulichten, kombinierten Stefan Kraus von der University of Michigan in Ann Arbor und seine Kollegen das Licht mehrerer Teleskope am Paranal-Observatorium in Chile. Als sie die Materieverteilung um das System in einem Umkreis ähnlich der Größe unseres Sonnensystems untersuchten, stießen sie auf eine längliche Struktur aus Gas und Staub – mit einer Größe von 13 mal 19 Erde-Sonne-Distanzen.

Stern mit Staubscheibe | Illustration eines massereichen jungen Sterns inmitten einer Staub- und Gasscheibe, der in zwei Jets Materie ausstößt.

Sehr wahrscheinlich handelt es sich dabei um eine um 45 Grad geneigte Akkretionsscheibe, so die Wissenschaftler. Mit Hilfe von physikalischen Modellen schließen Kraus und sein Team aus den Daten, dass die beobachtete Scheibenstruktur sowohl qualitativ als auch quantitativ derjenigen um einen massearmen Stern ähnelt. "Unsere Beobachtungen zeigen, dass die Entstehung von Sternen immer gleich abläuft, unabhängig von ihrer Masse", fasst Kraus die Ergebnisse zusammen.

Das Alter des Systems um IRAS 13481-6124 schätzen die Wissenschaftler auf rund 60 000 Jahre. Der Stern habe seine endgültige Masse bereits erreicht und seine Akkretionsscheibe sollte nun allmählich ausdünnen. Wie er derart schwer werden konnte, weiß die Gruppe um Kraus aber noch nicht.

Zirkumstellare Scheiben spielen bei der Entstehung massearmer Sterne wie unserer Sonne eine wichtige Rolle. Der Strahlungsdruck in Sternen mit mehr als zehn Sonnenmassen sollte jedoch so groß sein, dass ein großer Teil der auf den Protostern einfallenden Materie ins All zurückgedrängt wird. Computermodelle legten bereits nahe, dass ein ausgeklügeltes Kanalsystem um den Protostern ein weiteres Anwachsen dennoch ermöglichen würde. Andererseits könnte auch das Verschmelzen von massearmen Sternen zu den stellaren Schwergewichten führen.

Maike Pollmann

Originalarbeit: Kraus, K. et al.: A hot compact dust disk around a massive young stellar object. In: Nature 466, S. 339-342, 2010.