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Bisher ging man davon aus, dass gegen Ende dieser Phase über Hunderte Jahre hinweg extrem große Gas- und Staub-Massen in die Umgebung geblasen werden - die "Superwind"-Phase. Neue Beobachtungen zeigen nun, dass in dieser Zeit nur ein Zehntel der Masse verloren geht, so Astronomen im Fachjournal "Nature Astronomy".
Ein Roter Riese ist eine spektakuläre Phase in der Entwicklung eher massearmer Sterne, auch die Sonne wird so enden. Wenn in rund fünf Milliarden Jahren der Vorrat an Wasserstoff für die Kernfusion in ihrem Inneren aufgebraucht ist, wird sie sich auf das Hundertfache ihrer derzeitigen Größe aufblähen. Dabei verschluckt sie die inneren Planeten und bringt die äußeren zum Verglühen. Anschließend schrumpft der Himmelskörper zu einem unscheinbaren, sehr kompakten Weißen Zwerg.
Mechanismus für Superwinde erfolglos gesucht
Bisherige Beobachtungen Roter Riesen mit dem Weltraumteleskop Herschel deuteten auf eine sogenannte Superwind-Phase hin, in der über Hunderte Jahre hinweg gewaltige Mengen an Gas und Staub an die Umgebung abgegeben werden. Die Forscher gingen von bis zu 100 Erdmassen aus, die pro Jahr ins All geschleudert werden. "Selbst für uns Astronomen ist das eine unglaublich große Menge an Sternmaterie, die in relativ kurzer Zeit ausgestoßen wird", erklärte Franz Kerschbaum vom Institut für Astrophysik in einer Aussendung.
Erfolglos suchten die Wissenschafter nach einem passenden Mechanismus für den Auswurf solcher Mengen. "Die Sterne hätten mit so hohen Massenverlustraten nicht lange genug überlebt, um überhaupt von uns gefunden zu werden", so der Wissenschafter.
Nur zehn Erdmassen statt hundert
Ein internationales Astronomenteam, dem Kerschbaum angehört, hat nun mit dem ALMA-Radiointerferometer der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile genau die Verteilung, Menge und Geschwindigkeit von Gasen gemessen, die Rote Riesen in den vergangenen paar tausend Jahren ausgestoßen haben. Dabei handelt es sich um sogenannte OH-Infrarotsterne, die sich hinter der ausgestoßenen Gas- und Staubwolke verstecken und deshalb nur im Infrarotbereich zu sehen sind - ein Bereich, auf den die ALMA-Teleskope spezialisiert sind.
Bei zwei der untersuchten Riesensternen in 4.400 bzw. 12.700 Lichtjahren Entfernung zeigte sich, dass der Sternwind spiralförmig vom Roten Riesen abströmt. Grund dafür ist, dass es sich bei den vermeintlich einzelnen Objekten jeweils um Doppelsterne handelt. Der Doppelsternpartner ist dabei in der Hülle des sterbenden Sterns nicht direkt sichtbar. "Er rührt aber in der Gas- und Staubwolke um und zwingt den Sternenwind durch seine Anziehungskraft auf diese Spiralbahn", sagte Kerschbaum zur APA. Die Verdichtung der Materie in den Spiralarmen wurde bisher für den extrem erhöhten Massenverlust gehalten - eben den "Superwind".
Der stellt sich nun quasi als Lüfterl heraus: Nicht 100 Erdmassen an Gas und Staub werden weggeblasen, sondern nur etwa ein Zehntel davon. "Das bedeutet, dass es keinen Widerspruch mehr gibt, nun passt alles zusammen", so Kerschbaum. Da Doppelsterne sehr häufig sind, dürfte das allgemein auf Rote Riesen zutreffen.