Eruptiv veränderlicher Stern

Eruptiv veränderlicher Stern

Der Lichtwechsel eruptiv Veränderlicher unterscheidet sich von dem anderer veränderlicher Sterne dadurch, dass sich die scheinbare Helligkeit abrupt und nicht periodisch ändert.

Ausbruchsmechanismen

Der Lichtwechsel der eruptiv veränderlichen Sterne beruht hauptsächlich auf den folgenden physikalischen Mechanismen:

  • Plötzlich einsetzende thermonukleare Prozesse wie zum Beispiel in Novae und Supernovae
  • Erhöhter Materiefluss durch Akkretionsscheiben auf einem kompakten Stern, wobei die Akkretionsscheibe aufleuchtet, zum Beispiel bei Zwergnovae und FU-Orionis-Sternen
  • Flares als Folge eines magnetischen Kurzschlusses in der Atmosphäre der Sterne, zum Beispiel bei UV-Ceti-Sternen
  • Absorption und Reemission bei anderen Wellenlängen als Folge von ausgestoßener Materie, zum Beispiel bei Gamma-Cassiopeiae-Sternen

Untergruppen

Die eruptiven Veränderlichen als Untergruppe der veränderlichen Sterne werden in die folgenden Klassen aufgeteilt:

  • Novae sind enge Doppelsternsysteme mit Umlaufdauern zwischen 0,05 und 150 Tagen. Auf der Oberfläche des einen Partners in dem Doppelsternsystem, einem Weißen Zwerg, zündet eine thermonukleare Reaktion. Dies führt zu einem Anstieg der Helligkeit von 7 bis 19 mag innerhalb von Tagen. Die Helligkeit fällt langsam wieder auf die Helligkeit vor dem Ausbruch ab, was in einem Zeitraum von Monaten bis Jahrzehnten geschieht. Die Novae werden anhand der Geschwindigkeit des Helligkeitsabfalls in Unterklassen unterteilt.
  • Bei den Rekurrierenden Novae wurde im historischen Zeitraum bereits mehr als ein Ausbruch aufgezeichnet.
  • Supernovae erhöhen ihre Helligkeit im Rahmen eines Ausbruchs um 20 und mehr mag, um danach langsam abzufallen. Die Struktur des ausbrechenden Objektes ändert sich vollständig. Das Ergebnis kann ein Neutronenstern, Schwarzes Loch oder die vollständige Annihilation des Vorgängersterns sein. Bei den Ausbrüchen werden Radialgeschwindigkeiten von mehreren 1000 km/s beobachtet. Die ausgestoßene Hülle kann einige Jahrzehnte bis Jahrhunderte nach dem Ausbruch als Supernovaüberrest nachgewiesen werden.
  • Zwergnovae sind enge Doppelsternsysteme bestehend aus einem späten Zwerg oder Unterriesen sowie einem Weißen Zwerg. Um den Weißen Zwerg befindet sich eine Akkretionsscheibe aus Material, das vom späten Begleiter transferiert wurde. Die Umlaufdauer in den Doppelsternsystemen liegen zwischen 0,05 und 0,5 Tagen. Der Lichtwechsel besteht aus diversen Komponenten und wird dominiert von Ausbrüchen, die in der Akkretionsscheibe lokalisiert sind.
  • Novaähnliche Veränderliche sind meist wenig untersuchte Objekte, die zu einer der anderen Gruppen der kataklysmischen Veränderlichen gehören.
  • Symbiotische Veränderliche bestehen aus einem heißen Stern (meistens einem Weißen Zwerg), einem Roten Riesen und einer ausgedehnten Hülle, die von dem heißen Stern zum Leuchten angeregt wird. Der Lichtwechsel besteht aus den folgenden Komponenten:
    • Eruptionen auf oder nahe dem Weißen Zwerg
    • langperiodischer Lichtwechsel des Roten Riesen
    • eventuell Bedeckungslichtwechsel und/oder Reflexionslichtwechsel mit der Periode der Umlaufdauer des Doppelsternsystems
  • Der Lichtwechsel der FU-Orionis-Sterne besteht aus einem Anstieg um 6 mag in mehreren Monaten, einem Verbleiben bei der Maximalhelligkeit über Jahre und einem langsamen Absinken der Helligkeit über mehrere Jahrzehnte. Es handelt sich um junge Sterne, die vor und nach dem Ausbruch als T-Tauri-Sternen klassifiziert werden. Die Ursache des Ausbruchs ist ein Aufleuchten der Akkretionsscheibe um den Protostern.
  • Gamma-Cassiopeiae-Sterne sind schnell rotierende Riesen mit einem Spektraltyp B mit Emissionslinien, genannt Be-Sterne. Die Ausbrüche entstehen durch die Bildung einer Pseudophotosphäre in einem Ring um den Äquator des B-Sterns.
  • R-Coronae-Borealis-Sterne sind wasserstoffarme, aber helium- und kohlenstoffreiche Riesen mit großer Leuchtkraft. Ihr Lichtwechsel ist charakterisiert durch tiefe Minima bis zu 9 mag. Sie werden auch Antinovae genannt. Der Lichtwechsel ist eine Folge von Rußwolken, die vom Stern in unregelmäßigen Abständen ausgestoßen werden.
  • UV-Ceti-Sterne sind rote Zwergsterne mit Strahlungsausbrüchen (Flares) in der Art, wie sie auch die Sonne zu Zeiten hoher Aktivität zeigt. Bedingt durch die geringe Leuchtkraft des Zwergsterns kann ein Flare dessen Helligkeit jedoch um Größenordnungen ansteigen lassen.
  • Die schnell unregelmäßigen Veränderlichen sind eine inhomogene Gruppe, bei denen eine Klassifikation anhand des Lichtwechsels nicht möglich ist. Diese Untergruppe enthält:
    • T-Tauri-Sterne
    • Junge Sterne mit einem nichtperiodischen Lichtwechsel, der an Algolsterne erinnert
    • Junge Sterne mit Flares ähnlich den Sonneneruptionen
    • Die YY-Orionis-Sterne ähnlich den T-Tauri-Sternen. Sie zeigen darüber hinaus Anzeichen von einer Akkretion von Materie auf der Sternoberfläche
    • Wenig untersuchte Sterne mit schnellem Lichtwechsel
  • Die AM-Herculis-Sterne sind enge Doppelsternsysteme aufgebaut wie die Zwergnovae. Der Unterschied liegt in dem starken Magnetfeld des Weißen Zwergs, wodurch die Bildung einer Akkretionsscheibe unterdrückt wird und die Materie vom Begleiter direkt auf die Pole des Weißen Zwergs transferiert wird. Polare zeigen starke lineare und zirkulare Polarisation.
  • Das Magnetfeld der nahverwandten DQ-Herculis-Sterne ist nicht stark genug, um die Bildung einer Akkretionsscheibe komplett zu unterdrücken. Es reicht aber aus, um die Akkretion auf die magnetischen Pole des Weißen Zwerges zu erzwingen und daher zeigen die DQ-Herculis-Sterne ebenfalls eine starke Polarisation.
  • Bei den Wolf-Rayet-Sternen wird nur ein geringer Lichtwechsel beobachtet, der die Folge einer Veränderung von Pseudophotosphären ist, hervorgerufen von einem variablen Sternwind.
  • Die RS-Canum-Venaticorum-Sterne sind enge Doppelsternsysteme mit chromosphärischer Aktivität in Form von Sternflecken, Flares und Kalziumlinien in Emission. Sie sind ebenfalls aufgrund der stellaren Aktivität Röntgenquellen.
  • S-Doradus-Sterne werden auch Leuchtkräftige Blaue Veränderliche (LBV) genannt. Es handelt sich um sehr massereiche Sterne an der Grenze der Stabilität. Ein veränderlicher Sternwind hervorgerufen durch den Strahlungsdruck bildet Hüllen um den Stern, in denen Ultraviolettstrahlung absorbiert, die im Optischen wieder reemittiert wird. Die Ausbrüche können durch die enge Passage eines Begleiters ausgelöst werden.

Literatur

Weblinks


Diese Artikel könnten dir auch gefallen



Die letzten News


23.01.2021
Physiker filmen Phasenübergang mit extrem hoher Auflösung
Laserstrahlen können genutzt werden, um die Eigenschaften von Materialien gezielt zu verändern.
23.01.2021
Die Entstehung des Sonnensystems in zwei Schritten
W
23.01.2021
Die Entstehung erdähnlicher Planeten unter der Lupe
Innerhalb einer internationalen Zusammenarbeit haben Wissenschaftler ein neues Instrument namens MATISSE eingesetzt, das nun Hinweise auf einen Wirbel am inneren Rand einer planetenbildenden Scheibe um einen jungen Stern entdeckt hat.
20.01.2021
Älteste Karbonate im Sonnensystem
Die Altersdatierung des Flensburg-Meteoriten erfolgte mithilfe der Heidelberger Ionensonde.
20.01.2021
Einzelnes Ion durch ein Bose-Einstein-Kondensat gelotst.
Transportprozesse in Materie geben immer noch viele Rätsel auf.
20.01.2021
Der Tanz massereicher Sternenpaare
Die meisten massereichen Sterne treten in engen Paaren auf, in denen beide Sterne das gemeinsame Massenzentrum umkreisen.
20.01.2021
Sonnenaktivität über ein Jahrtausend rekonstruiert
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der ETH Zürich hat aus Messungen von radioaktivem Kohlenstoff in Baumringen die Sonnenaktivität bis ins Jahr 969 rekonstruiert.
20.01.2021
Forschungsteam stoppt zeitlichen Abstand von Elektronen innerhalb eines Atoms
Seit mehr als einem Jahrzehnt liefern Röntgen-Freie-Elektronen-Laser (XFELs) schon intensive, ultrakurze Lichtpulse im harten Röntgenbereich.
20.01.2021
Welche Rolle Turbulenzen bei der Geburt von Sternen spielen
Aufwändige und in diesem Umfang bis dahin noch nicht realisierte Computersimulationen zur Turbulenz in interstellaren Gas- und Molekülwolken haben wichtige neue Erkenntnisse zu der Frage gebracht, welche Rolle sie bei der Entstehung von Sternen spielt.
20.01.2021
Wie Aerosole entstehen
Forschende der ETH Zürich haben mit einem Experiment untersucht, wie die ersten Schritte bei der Bildung von Aerosolen ablaufen.
13.01.2021
Schnellere und stabilere Quantenkommunikation
Einer internationalen Forschungsgruppe ist es gelungen, hochdimensionale Verschränkungen in Systemen aus zwei Photonen herzustellen und zu überprüfen. Damit lässt sich schneller und sicherer kommunizieren, wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen.
12.01.2021
Elektrisch schaltbares Qubit ermöglicht Wechsel zwischen schnellem Rechnen und Speichern
Quantencomputer benötigen zum Rechnen Qubits als elementare Bausteine, die Informationen verarbeiten und speichern.
12.01.2021
ALMA beobachtet, wie eine weit entfernte kollidierende Galaxie erlischt
Galaxien vergehen, wenn sie aufhören, Sterne zu bilden.
11.01.2021
Umgekehrte Fluoreszenz
Entdeckung von Fluoreszenzmolekülen, die unter normalem Tageslicht ultraviolettes Licht aussenden.
11.01.2021
Weyl-Punkten auf der Spur
Ein Material, das leitet und isoliert – gibt es das? Ja, Forschende haben erstmals 2005 sogenannte topologische Isolatoren beschrieben, die im Inneren Stromdurchfluss verhindern, dafür aber an der Oberfläche äußerst leitfähig sind.
11.01.2021
MOONRISE: Schritt für Schritt zur Siedlung aus Mondstaub
Als Bausteine sind sie noch nicht nutzbar – aber die mit dem Laser aufgeschmolzenen Bahnen sind ein erster Schritt zu 3D-gedruckten Gebäuden, Landeplätzen und Straßen aus Mondstaub.
11.01.2021
Konstanz von Naturkonstanten in Raum und Zeit untermauert
Moderne Stringtheorien stellen die Konstanz von Naturkonstanten infrage. Vergleiche von hochgenauen Atomuhren bestätigen das jedoch nicht, obwohl die Ergebnisse früherer Experimente bis zu 20-fach verbessert werden konnten.
08.01.2021
Weder flüssig noch fest
E
08.01.2021
Mit quantenlimitierter Genauigkeit die Auflösungsgrenze überwinden
Wissenschaftlern der Universität Paderborn ist es gelungen, eine neue Methode zur Abstandsmessung für Systeme wie GPS zu entwickeln, deren Ergebnisse so präzise wie nie zuvor sind.
25.12.2020
Wie sich Sterne in nahe gelegenen Galaxien bilden
Wie Sterne genau entstehen, ist nach wie vor eines der grossen Rätsel der Astrophysik.
25.12.2020
Kartierung eines kurzlebigen Atoms
Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden, Russland und den USA unter der Leitung von Wissenschaftern des European XFEL hat Ergebnisse eines Experiments veröffentlicht, das neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Übergangszuständen in Atomen und Molekülen eröffnet.
25.12.2020
Skyrmionen – Grundlage für eine vollkommen neue Computerarchitektur?
Skyrmionen sind magnetische Objekte, von denen sich Forscher weltweit versprechen, mit ihnen die neuen Informationseinheiten für die Datenspeicher und Computerarchitektur der Zukunft gefunden zu haben.
25.12.2020
Mysterien in den Wolken: Große Tröpfchen begünstigen die Bildung kleinerer
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) berichten die über ihre neuen Erkenntnisse, wie ausfallende große Regentropfen und Eispartikel das Wachstum von Aerosolen begünstigen können, um neue Kondensationskerne oder Eiskeimteilchen in Wolken zu erzeugen.
25.12.2020
Kollidierende Sterne offenbaren grundlegende Eigenschaften von Materie und Raumzeit
Ein internationales Wissenschaftsteam um den Astrophysikprofessor Tim Dietrich von der Universität Potsdam schaffte den Durchbruch bei der Größenbestimmung eines typischen Neutronensterns und der Messung der Ausdehnung des Universums.
25.12.2020
Endgültige Ergebnisse und Abschied vom GERDA-Experiment
Die Zeit des GERDA-Experiments zum Nachweis des neutrinolosen doppelten Betazerfalls geht zu Ende.