Geburt eines Dreifachsterns

Stellares Dreierpack: Zum ersten Mal sind Astronomen Zeugen einer gleich dreifachen Sternengeburt geworden. Eine Staubscheibe um einen Sternenembryo spaltete sich nachträglich auf und bildete so drei nahe beieinander liegende Protosterne. Schon länger galt diese Aufspaltung als einer der beiden Wege, auf denen Doppel- oder Dreifachsysteme entstehen können, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten. Jetzt konnte sie erstmals beobachtet werden.

Unsere Sonne ist als Einzelstern eher eine Ausnahme als die Regel. Denn die meisten Sterne im Kosmos haben mindestens einen stellaren Begleiter. Kürzlich entdeckten Astronomen sogar ein exotisches Fünffach-Sternsystem. Wie aber kommt es zu solchen stellaren Mehrlingen?

Getrennter Kollaps oder zerfallene Scheibe?

Gängiger Annahme nach kann dies auf zwei Wegen geschehen: Durch Turbulenzen können Staub und Gas einer Sternenwiege fragmentieren und es bilden sich mehrere Dichtezenten, die unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren. Für diese Form der Sternbildung haben Astronomen bereits einige Beispiele entdeckt.

Bei der zweiten Möglichkeit bildet sich in der Sternenwiege zunächst nur eine rotierende Staub- und Gasscheibe um einen Sternenembryo. Erst nachträglich wird diese Scheibe dann zerrissen und es bilden sich darin zusätzliche Protosterne. Gängiger Annahme nach resultiert diese „Geburtsmethode“ in relativ eng stehenden Doppel- oder Dreifachsternen. Beobachtet wurde sie aber noch nie – bis jetzt.

Drei Embryos in einer Wolke

Den ersten Beleg für eine nachträgliche Aufspaltung einer zirkumstellaren Scheibe haben nun John Tobin von der University of Oklahoma und seine Kollegen entdeckt. Für ihre Studie hatten sie das 750 Lichtjahre entfernte Sternsystem L1448 IRS3B mit Hilfe des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und der Radioteleskope des Very Large Array näher untersucht.

Diese Aufnahme des Very Large Array macht die Positionen der drei Protosterne zueinander deutlicher © John Tobin/ VLA

Das System besteht aus drei sehr jungen Protosternen, deren Verteilung eine klare Hierarchie zeigt: Einer der Sterne hat etwa die Masse unserer Sonne und liegt zentral in der umgebenden Gaswolke. Die anderen beiden Protosterne sind deutlich kleiner und liegen seitlich versetzt. Der eine ist 61 astronomische Einheiten vom Zentralstern entfernt, der andere 183, wie die Astronomen berichten.

Zwei Nachzügler

Wie die ALMA-Aufnahmen enthüllten, hat die Gaswolke um die drei Protosterne eine spiralige Struktur, wie sie für Turbulenzen in einer zirkumstellaren Scheibe typisch sind. Tobin und seine Kollegen sehen darin ein Indiz dafür, dass die beiden kleineren Protosterne erst nachträglich aus dieser Gaswolke gebildet wurden.

„Das gesamte Sternsystem ist wahrscheinlich weniger als 150.000 Jahre alt“, berichtet Kaitlin Kratter von der University of Arizona. „Die beiden äußeren, weiter auseinander liegenden Protosterne könnten jedoch erst in den letzten 10.000 bis 20.000 Jahren gebildet worden sein.“ Nach Ansicht der Astronomen liefert dieses Sternsystem damit den ersten direkten Beweis dafür, dass Mehrlingssterne aus fragmentierten Gasscheiben entstehen können.

„Dies bestätigt die Vermutung, dass es zwei Mechanismen für die Bildung solcher Mehrlings-Sternsysteme gibt“, sagt Tobin. „Zum einen ist dies die Aufspaltung von zirkumstellaren Gasscheiben, wie wir es hier sehen, zum anderen kann dies durch Fragmentierung der ganzen Gaswolke in der Sternenwiege geschehen.“ (Nature, 2016; doi: 10.1038/nature20094)

(National Radio Astronomy Observatory, 27.10.2016 – NPO)