Astronomen erfassen Röntgenbild der Astrosphäre um den sonnenähnlichen Stern HD 61005

Die astrophysikalische Forschungsgemeinschaft hat ein beeindruckendes visuelles Dokument erhalten: Die erste präzise Röntgenprojektion einer sogenannten „Astrosphäre“, die den sonnenähnlichen Stern HD 61005 umgibt. Diese bahnbrechende Beobachtung gelang mithilfe des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA. Die im Fachblatt „The Astrophysical Journal“ veröffentlichten Ergebnisse bieten einen faszinierenden Einblick in die frühen Stadien der Sternentwicklung und die Dynamik junger Systeme.

Das Himmelsobjekt HD 61005 befindet sich in einer Entfernung von etwa 120 Lichtjahren zur Erde im Sternbild Achterschiff (Puppis). Obwohl die Masse und das Temperaturprofil des Sterns denen unserer Sonne stark ähneln, ist er mit einem geschätzten Alter von nur 100 Millionen Jahren wesentlich jünger als die 4,6 Milliarden Jahre alte Sonne. Der Sternwind von HD 61005 ist außergewöhnlich aktiv: Seine Geschwindigkeit übertrifft die des heutigen Sonnenwinds um das Dreifache, während die Partikeldichte etwa 25-mal höher liegt als bei unserem Zentralgestirn.

Bei einer Astrosphäre handelt es sich um einen mit extrem erhitztem Gas gefüllten Hohlraum, der durch das Aufeinandertreffen des Sternwinds mit dem kühleren interstellaren Gas und Staub der Umgebung entsteht. Diese Struktur übernimmt eine Schutzfunktion, die mit der Heliosphäre unserer eigenen Sonne vergleichbar ist. Die Entdeckung der Astrosphäre von HD 61005 markiert den ersten röntgenbasierten Nachweis eines solchen Phänomens bei einem sonnenähnlichen Stern. Mit einem Durchmesser von beachtlichen 200 Astronomischen Einheiten ermöglicht sie Rückschlüsse darauf, wie sich die Heliosphäre der Sonne in ihrer Frühphase formiert haben könnte.

Die für die Sichtbarkeit entscheidende Röntgenstrahlung entsteht in der Kontaktzone, wo der Hochgeschwindigkeits-Sternwind auf das interstellare Medium prallt. Ein wesentlicher Faktor für diese Beobachtung ist die Bewegung von HD 61005 durch eine Region, in der die Dichte des interstellaren Mediums etwa tausendmal höher ist als in der aktuellen Umgebung der Sonne. Erste Anzeichen eines Röntgenglühens wurden bereits 2014 während einer einstündigen Beobachtung mit Chandra registriert; die Bestätigung der ausgedehnten Struktur erfolgte jedoch erst nach einer deutlich längeren Belichtungszeit im Jahr 2021. Die wissenschaftliche Leitung der Untersuchung lag bei Carey Lisse von der Johns Hopkins University.

Inoffiziell wird HD 61005 aufgrund der im Infrarotbereich sichtbaren Form seiner Trümmerscheibe auch als „Die Motte“ bezeichnet. Diese Staubscheibe weist Ähnlichkeiten mit dem Kuipergürtel in unserem Sonnensystem auf. Solche Beobachtungen liefern kritische Daten darüber, wie der Sonnenwind in seiner frühen Entwicklungsphase beschaffen war, als er ebenfalls mit einer dichteren Umgebung interagierte. Während sich der Stern durch den Weltraum bewegt, erzeugt er eine markante Bugstoßwelle, die den dynamischen Charakter dieser gewaltigen Struktur unterstreicht.