Astronomen haben die Entwicklung eines sterbenden Sterns im Spirographennebel (IC 418) über einen Zeitraum von 130 Jahren detailliert nachverfolgt. Die Studie, die auf Beobachtungen von 1893 bis heute basiert, liefert beispiellose Einblicke in die Sternentwicklung und stellt bestehende Theorien in Frage.
Der planetarische Nebel IC 418, etwa 4.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, zeigt eine bemerkenswerte Veränderung: Das charakteristische grüne Licht, emittiert von Sauerstoffatomen, hat sich seit den ersten Beobachtungen im viktorianischen Zeitalter um das 2,5-fache intensiviert. Diese Zunahme wird auf die steigende Temperatur des Zentralsterns zurückgeführt, die im gleichen Zeitraum um rund 3.000 °C zugenommen hat. Dies entspricht einer Erwärmung von etwa 1.000 °C alle 40 Jahre, eine Rate, die deutlich schneller ist als von typischen Modellen für sonnenähnliche Sterne vorhergesagt.
Obwohl die beobachtete Erwärmung rasant ist, verläuft sie dennoch langsamer als von einigen neueren Modellen vorhergesagt. Diese Diskrepanz fordert bestehende Theorien über die Alterung und den Tod von Sternen heraus und deutet darauf hin, dass Astronomen möglicherweise die Massenschwellen für die Kohlenstoffproduktion überdenken müssen. Professor Quentin Parker von der University of Hong Kong, ein Co-Autor der Studie, betonte, dass die Forschung einzigartige, direkte Beweise dafür liefert, wie sich die Zentralsterne planetarischer Nebel entwickeln, und bestehende Modelle der stellaren Lebenszyklen neu überdenken lassen wird.
Planetarische Nebel stellen eine späte Phase im Lebenszyklus eines Sterns dar, in der dieser seine äußeren Schichten abstößt. Der verbleibende Kern heizt sich auf und regt das umgebende Gas und den Staub an, wodurch komplexe Strukturen wie der Spirographennebel entstehen. Während solche Nebel normalerweise langsam altern, verändert sich IC 418 so schnell, dass seine Entwicklung innerhalb eines Menschenlebens beobachtet werden kann. Dies macht ihn zur am längsten andauernden und schnellsten Transformation, die jemals in einem planetarischen Nebel aufgezeichnet wurde.
Das Forschungsteam analysierte 130 Jahre an Daten von verschiedenen Teleskopen, wobei jede Messung sorgfältig verifiziert, kalibriert und kombiniert wurde. Diese akribische Arbeit ermöglichte es ihnen, die Heizrate des Sterns zu messen, seine aktuelle Masse zu bestimmen und seine Masse vor der Transformation abzuschätzen. Die Ergebnisse, veröffentlicht in The Astrophysical Journal Letters, bieten einen seltenen Einblick in die Entwicklung planetarischer Nebel und deuten darauf hin, dass sich der Nachthimmel viel schneller verändern kann, als bisher angenommen.