Radiobeobachtungen des ALMA-Teleskops zeigen einen nahezu kreisrunden Gasring um einen sterbenden Stern, der vor rund 6.000 Jahren bei einem thermischen Puls entstand. Die aktuellen Daten dokumentieren einen jahrtausendelangen, wechselnden Massenverlust und geben Einblicke in den Übergang zum kompakten Sternrest.
Der nahezu kreisrunde Gasring bildet in drei Dimensionen wahrscheinlich den Teil einer dünnen, kugelförmigen Hülle, deren mittlerer Radius rund 16.950-mal dem Abstand zwischen Erde und Sonne entspricht. Um das Zentrum eines alternden Riesensterns zeichnet sich nach Radiobeobachtungen des ALMA-Teleskops eine markante Hülle ab.
Thermische Impulse und wechselnder Massenverlust
Während die äußere Hülle noch annähernd rund wirkt, hat sich nahe am Stern bereits eine zweilappige Gaswolke mit einem dichten, ringförmigen Gürtel gebildet. Als Auslöser für den Materieausstoß halten die Forscher einen thermischen Puls für wahrscheinlich. Bei einem solchen Ereignis verstärkt sich das Heliumbrennen in einer Schale um den Sternenkern vorübergehend, was den Ausstoß eines alternden Riesensterns spürbar verändert. Diese unterschiedlichen Formen dokumentieren laut dem Team verschiedene Stadien auf dem Weg vom Roten Riesen zum kompakten Sternrest.
Berechnungen zeigen, dass der Stern danach etwa 2.145 Jahre lang vergleichsweise wenig Gas verlor. Die Entstehung des äußeren Rings war jedoch nicht das Ende des Materieausstoßes. Anschließend zog der Ausstoß erneut an und erreichte vor dem Ende der Riesenphase zeitweise eine besonders hohe Rate. Zurück blieb ein komplexes Geflecht aus gebogenen Gasfilamenten zwischen der Außenhülle und dem zentralen Nebel. Nach Modellrechnungen enthält dieser Bereich etwa 0,12 bis 0,25 Sonnenmassen an molekularem Gas.
Spuren eines Begleitsterns und offene Fragen
Sollte diese Erklärung zutreffen, läge der Abstand der beiden Sterne Berechnungen zufolge zwischen 155 und 340 astronomischen Einheiten. Einige der gebogenen Filamente ähneln Abschnitten einer Spirale. Solche Muster entstehen typischerweise, wenn die Schwerkraft eines Begleitsterns den ausströmenden Sternwind beeinflusst. Einen solchen Begleiter haben Astronomen bislang allerdings nicht direkt nachgewiesen; auch Hinweise auf einen gegenwärtig schnellen, gebündelten Gasstrahl oder eine kompakte Staubscheibe fehlen.
Bestimmte seltene Varianten von Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff treten dort stärker hervor, als es Standardmodelle der Sternentwicklung erwarten lassen. Zudem geben Isotopenverhältnisse im inneren Gasgürtel Rätsel auf. Die Studie liegt als Forschungs-Preprint auf arXiv (DOI: 10.48550/arXiv.2609.22489) vor und wurde nach Angaben der Autoren bereits zur Fachveröffentlichung angenommen.
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