News: Heliumrätsel gelöst
Entgegen der bisherigen Annahmen wird Helium-3 auch in massearmen Sternen wieder zerstört. Dies glauben Wissenschaftler um Peter Eggleton vom Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien herausgefunden zu haben, Damit wäre erklärt, warum die Häufigkeit des Isotops im Universum so gering ist.
© Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) (Ausschnitt)
Bei der Kernfusion in Sternen entsteht aus dem dort vorhandenen Wasserstoff nicht nur normales Helium, sondern als Nebenprodukt auch das leichtere Helium-3, das ein Neutron weniger besitzt. Wenn sich diese dann am Ende ihres Lebens zu Roten Riesen aufblähen, sollte ein Großteil des leichten Heliums in den Weltraum entweichen und sich dort anreichern. Bei der Suche nach diesem Isotop fanden Astronomen aber bisher überall in unserer Galaxis etwa dieselbe relative Häufigkeit, wie sie die Urknalltheorie vorhersagt. Man spricht vom kosmischen Heliumrätsel.
In der Online-Ausgabe des Fachblatts „Science“ beschreiben Eggleton und sein Team nun einen möglichen Ausweg aus diesem Dilemma. Mit Hilfe von dreidimensionalen Computermodellen simulierten sie die Gasbewegungen im Zentrum eines massearmen Sterns nach Ende des Wasserstoffbrennens.
Wie schon bei den bisherigen Modellen sammelte sich Helium-3 in einer breiten Region um den Kern, die bislang als stabil angenommen wurde. Zur Überraschung der Astrophysiker zeigten die neuen Modellrechnungen eine dort eine Turbulenz. Durch diese wird das Helium-3 in eine Region transportiert, in der es wieder zu normalem Helium-4 und Wasserstoff abgebaut wird. So gelangt nur ein minimaler Anteil des Helium-3 in die oberen Schichten des Roten Riesen und kann folglich auch das interstellare Medium nicht anreichern. „Wir glauben, dass die zusätzlichen Turbulenzen eine befriedigende Lösung für das Heliumrätsel sind“ so Eggleton.
Bislang haben die Forscher diesen Vorgang mit ihrem neuen, extrem rechenintensiven Computermodell nur für einen Stern mit etwa einer Sonnenmasse simuliert. Sie sind jedoch überzeugt, dass der jetzt gefundene Prozess auch in Sternen zwischen 0,8 und zwei Sonnenmassen für die Vernichtung des Helium-3 verantwortlich ist.
Maike Pollmann
In der Online-Ausgabe des Fachblatts „Science“ beschreiben Eggleton und sein Team nun einen möglichen Ausweg aus diesem Dilemma. Mit Hilfe von dreidimensionalen Computermodellen simulierten sie die Gasbewegungen im Zentrum eines massearmen Sterns nach Ende des Wasserstoffbrennens.
Wie schon bei den bisherigen Modellen sammelte sich Helium-3 in einer breiten Region um den Kern, die bislang als stabil angenommen wurde. Zur Überraschung der Astrophysiker zeigten die neuen Modellrechnungen eine dort eine Turbulenz. Durch diese wird das Helium-3 in eine Region transportiert, in der es wieder zu normalem Helium-4 und Wasserstoff abgebaut wird. So gelangt nur ein minimaler Anteil des Helium-3 in die oberen Schichten des Roten Riesen und kann folglich auch das interstellare Medium nicht anreichern. „Wir glauben, dass die zusätzlichen Turbulenzen eine befriedigende Lösung für das Heliumrätsel sind“ so Eggleton.
Bislang haben die Forscher diesen Vorgang mit ihrem neuen, extrem rechenintensiven Computermodell nur für einen Stern mit etwa einer Sonnenmasse simuliert. Sie sind jedoch überzeugt, dass der jetzt gefundene Prozess auch in Sternen zwischen 0,8 und zwei Sonnenmassen für die Vernichtung des Helium-3 verantwortlich ist.
Maike Pollmann
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