Sternenforschung: Sterbende Sterne stoßen Masse durch Strahlung aus

London - Sterne sind große Recycler: Wenn sie ihren Bestand an Wasserstoff verbraucht haben, stoßen sie ihre Masse als Gas und Staub ins All - und sterben. Für den Kosmos ist dieser Prozess enorm wichtig. Die Sterne liefern die Bausteine für Planeten und Monde. Wie Sterne ihre Masse ausspucken, hat ein internationales Astronomenteam um den Wissenschaftler Barnaby Norris am Beispiel von drei roten Riesensonnen beobachtet. Die Ergebnisse dieser Studie wurden im Fachmagazin "Nature" veröffentlicht.

Rote Riesen entstehen, wenn mittelgroße Sterne wie unsere Sonne sich im Todeskampf aufblähen und dabei abkühlen. Danach stoßen sie ihre äußere Hülle ab und fallen zu einem sogenannten Weißen Zwerg zusammen. Die Roten Riesen sind den Forschern zufolge von einem regelrechten Heiligenschein aus Staub umgeben. Die Astronomen um Norris untersuchten die drei Roten Riesen mit einer neuen Kombination von Beobachtungstechniken. Mit einem riesigen Teleskop konnten sie das Streulicht der Sterne von Chile aus analysieren.

Staubpartikel sind größer als erwartet

"Das ist als ob man in Sydney sitzt und sich einen Kaffeebecher auf einem Schreibtisch in Melbourne ansieht", erklärt Norris dem Online-Portal des britischen Fernsehsenders BBC. Die Forscher konnten dabei Silikatpartikel nachweisen, die einen unerwartet großen Durchmesser von etwa 600 Nanometern haben. "Man kann sich die Staubpartikel wie kleine Segel vorstellen, die vom Wind angetrieben werden", sagt Norris der BBC.

Mit der sogenannten Interferometrie stellten sie fest, dass diese Partikel große Kugelschalen bilden, die überraschend eng um die Roten Riesen liegen: Sie haben nicht einmal den doppelten Radius wie der umgebene Stern. Die geringe Entfernung bedeutet, dass die Staubpartikel um die roten Riesensonnen sehr lichtdurchlässig sein müssen. Sonst könnten sie sich der Studie zufolge gar nicht so nah an den Sternen aufhalten, ohne vom enormen Strahlungsdruck ins All geweht zu werden.

Sterne stoßen den Staub also durch die Streuung von Lichtteilchen ins All und nicht durch die Absorption, wie es bei nicht transparenten Partikeln der Fall wäre. Bisherige Computermodelle hatten darauf hingedeutet, dass die Staubpartikel um die Sterne so klein wären, dass sie das Licht in ihrem Umfeld einfach absorbieren würden, dabei stark erhitzt und so ins All befördert würden. Mit ihren Erkenntnissen haben die Forscher nach eigenen Angaben eine der größten Fragen der Sternenforschung gelüftet.