Wasserdampfwolken umgeben hellen Riesenstern

Überraschende Erkenntnis wirft Fragen zur chemischen Zusammensetzung von Sternen im Endstadium auf

Mit Hilfe des Satellitenteleskops Herschel haben Astronomen große Mengen Wasserdampf mit einer Temperatur von rund 700 Grad Celsius in der Hülle des alternden Kohlenstoffsterns CW Leonis entdeckt. Diese überraschende Erkenntnis wirft neue Fragen zur chemischen Zusammensetzung von Sternen in ihren Endstadien auf, so die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe von „Nature“.

Im Sternbild Löwe befindet sich der rote Riesenstern CW Leonis, der Unmengen von Gas sowie Kohlenstoffstaub – insgesamt in der Größenordnung von einer Erdmasse pro Jahr – produziert. Er gibt den Astronomen Rätsel auf, seit 2001 erstmals Hinweise auf Wasserdampf in seiner ausgedehnten Hülle gefunden wurden: Seither stellt sich die Frage, wie Wasser um ein solches Objekt entstehen kann.

Denn ein kohlenstoffreicher Stern wie dieser ist normalerweise vor allem mit Kohlenmonoxid umgeben und nicht wie CW Leonis mit sauerstoffhaltigen Molekülen – wie H2O.

Spektroskopische Daten von Herschel

Dank des Satelliten Herschel der European Space Agency (ESA) gelang dem Forscherteam, an dem auch Astronomen um Franz Kerschbaum von der Universität Wien mitgewirkt haben, erstmals der klare Nachweis Dutzender Wasserdampflinien im Spektrum des tiefroten Sterns.

Wie die Wissenschaftler in Nature berichten, sind einige der aufgefundenen Spektrallinien nur durch Übergänge aus hochangeregten Zuständen zu erklären – was Temperaturen von etwa 700 Grad Celsius erfordert.

Es muss also Wasserdampf in der inneren, rußigen Hülle des Kohlenstoffsterns vorhanden sein. Möglicherweise entsteht er dort durch UV-Strahlung auf photochemischem Wege. Dies würde eine spezielle klumpige Struktur der Hochatmosphäre des Sterns voraussetzen.

Software aus Österreich

Herschel, mit dem die genannten Ergebnisse gewonnen wurden, beobachtet den Himmel im fernen Infraroten und verfügt über eine lichtsammelnde Fläche, die doppelt so groß ist wie jene des Hubble Space Telescope.

„Am Institut für Astronomie der Universität Wien wurde die Software entwickelt, welche es ermöglicht, die Daten noch an Bord des Satelliten genügend stark zu komprimieren, um sie zur Erde übertragen zu können“, so Kerschbaum.

(idw - Universität Wien, 02.09.2010 - DLO)

www.scinexx.de/wissen-aktuell-12199-2010-09-02.html