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Erster Nachweis von Staubwolken um einen R CrB-Stern

Wolfgang Grimm

(Dies ist eine Zusammenfassung des Artikels von P. de Laverny und D. Mekarnia, erschienen auf dem preprint-server von Astronomy and Astrophysics,. Der komplette englische Text kann über http://xxx.uni-augsburg.de/archive/astro-ph abgerufen werden.)

Bereits 1934 wurde von E. Loreta erstmals vorgeschlagen, daß die Ursache der starken visuellen Helligkeitsabfälle von R CrB-Sternen vom Stern ausgeworfene Wolken aus absorbierendem Material seien. 1939 zeigte J.A. O'Keefe, daß dieses Material in kurzer Entfernung vom Stern zu kohlenstoffhaltigen Wolken kondensieren kann. Diese zerstreuen sich, wenn sie der Strahlungsdruck des Sterns davontreibt.

Bisher gab es zwar Hinweise, daß diese These richtig sei, jedoch gelang keine direkte Beobachtung der Wolken. Zu diesen Hinweisen zählen unter anderen: (i) daß der Staub vorwiegend aus amorphen Kohlenstoffpartikeln besteht, (ii) ein Massenverlust von bis zu 10^6 MA/Jahr, der zufällig und in Zeiträumen von einigen Monaten passiert, (iii) der Massenverlust erfolgt durch starke Winde, ... (vi) größere Polarisation während des Helligkeitsabfalls, was auf mehr streuende Partikel in der Sichtlinie schließen läßt.

Mit ihren Beobachtungen am 8m-Teleskop Yepun der europäischen Südsternwarte gelang es den Autoren erstmals, die Wolken um den Stern RY Sgr, dem hellsten R CrB-Stern am Südhimmel, direkt nachzuweisen.

RY Sgr wurde durch 3 schmalbandige Filter bei den infraroten Wellenlängen 1,04 μm, 2,166 μm und 4,05 μm in 3 Nächten im Mai und September 2003 beobachtet. Bei der kürzesten Wellenlänge zeigten sich in den beugungsbegrenzten Bildern keine Besonderheiten. Bei 2,166 μm sind 2 Verlängerungen des Sternbildscheibchens um etwa die gleichen Größe zu sehen.

Bei 4,05 μm zeigten sich die stärkste Abweichung von der Darstellung einer Punktquelle. Es zeigen sich 2 deutlich abseits vom Stern liegende Wolken in unterschiedlichen Richtungen. In größerer Entfernung sind weitere, schwächere Strukturen sichtbar. Es ist noch unklar, ob dies reale Objekte oder Überbleibsel der Bildaufnahme sind. Sie erfordern weitere Beobachtungen. Daher scheint RY Sgr jederzeit von mehreren (bis zu etwa 10) Wolken umgeben zu sein. Dennoch sind weitere Beobachtungen notwendig, um dies zu bestätigen. Die Bilder zeigen klar, daß große Wolken in der Umgebung von R CrB-Sternen präsent sind. Sie sind in unterschiedlichen Richtungen und Abständen zu sehen und stammen daher von verschiedenen Auswürfen.

Damit bestätigen die Beobachtungen das vor rund 70 Jahren vermutete Szenario. Wird eine optisch dichte Wolke in Richtung des Beobachters ausgestoßen, führt dies zu einem starken Helligkeitsabfall im Visuellen. Bei längeren Wellenlängen (im Infraroten) sind die Wolken nahezu durchsichtig.

Die ziemlich große Anzahl von Wolken, die um RY Sgr festgestellt wurden, deuten auf eine hohe Aktivität der R CrB-Veränderlichen hin. Dies würde auch die relativ häufigen Helligkeitsabfälle (typischerweise mehrere in 10 Jahren) erklären.

RY Sgr hat eine Oberflächentemperatur von 7000 bis 7500 K und einen Radius von etwa 60 RA. Die entdeckten Wolken sind zwischen 700 und 1400 Sternradien von RY Sgr entfernt, die entferntesten Strukturen sogar mehr als 3000 Sternradien. Da sie in dieser Entfernung immer noch relativ dicht sind, muß eine ganze Menge Material ausgestoßen worden sein. Außerdem wirft das Vorhandensein der Wolken selbst ein neues Licht auf die Auflösung im interstellaren Medium, die wohl nicht so schnell geschieht wie bisher gedacht. Die Wolken scheinen relativ stabil zu sein, da sie bei einer typischen Entweichgeschwindigkeit von wenigstens 200 km/s etwa 5 bis 10 Jahre alt sein müssen.

Unbekannt ist zur Zeit noch, ob die Wolken sehr nahe beim Stern (~ 2 R) oder etwas weiter weg bei etwa 20 R entstanden sind. Dazu werden Beobachtung mit etwa 10 mal höherer Auflösung benötigt.


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