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Zehntausend Mal stärker als bei der Sonne: Eine gigantische Explosion auf einem kleinen Stern!

Von / 9. Oktober 2014 / 30 Kommentare / Seite 2 von 2 / Auf einer Seite lesen
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Das passiert im Prinzip auch bei dem kleinen roten Zwergstern DG CVn. Nur dass hier im Gegensatz zur Sonne nicht nur die obersten Schichten durch Konvektion in Bewegung sind, sondern der gesamte Stern. Das ganze Plasma des Sterns ist hier in Bewegung, bis hinunter zum Kern. Außerdem ist DG CVn noch recht jung und rotiert sehr schnell: Er braucht für eine Drehung knapp einen Tag (wohingegen die Sonne gut einen Monat für eine Rotation braucht). All diese Dynamik sorgt dafür, dass wesentlich mehr Energie in den Magnetfeldern von DG CVn gespeichert werden kann als bei unserer Sonne. Und wenn es dann zum Kurzschluss kommt, sind die Folgen dementsprechend größer…

In diesem Video erklären die Forscher nochmal selbst, was sie entdeckt haben und man kann die Beobachtungsdaten und schöne Animationen sehen:

Angst brauchen wir davor übrigens keine haben. Der Stern befindet sich ja 60 Lichtjahre weit weg und das ist mehr als ausreichend. Selbst ein viel näherer Stern könnte uns mit seinen Eruptionen nicht gefährlich werden. Aber es lohnt sich trotzdem, diese Mega-Explosionen zu untersuchen. Rote Zwerge wie DG CVn gelten als gute Kandidaten für die Suche nach Exoplaneten. Da sie so klein und leuchtschwach sind, lassen sich etwaige Planeten die sie umkreisen, gut entdecken. Rote Zwerge haben auch eine extrem lange Lebensdauer und können viele Milliarden Jahre länger existieren als größere Sterne wie unsere Sonne. Leben hätte dort also ausreichend Zeit um sich zu entwickeln – entsprechende Planeten müssten ihrem Stern aber auch viel näher sein als bei uns, da die Leuchtkraft der roten Zwerge ja auch deutlich geringer ist.

Ein Planet, der DG CVn in geringem Abstand umkreisen würde, wäre von diesem Megaflare vermutlich nicht recht begeistert gewesen. Beziehungsweise dessen potentielle Bewohner, deren ebenso potentielle Zivilisation den Aktivitätsausbruch vermutlich nicht überstanden hätte. Wenn wir verstehen wollen, wie gut die Chancen sind, irgendwo dort draußen außerirdisches Leben zu entdecken, dann lohnt es sich, mehr über die Gefahren zu lernen, die im Weltall existieren…

(via Bad Astronomy)

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Kommentare (30)

  1. #1 Karsten
    9. Oktober 2014

    “Außerdem ist DG CVn noch recht jung”

    Wenn der Stern noch relativ jung ist (übrigens: jung im Verhältnis zur Sonne – oder im Verhältnis zur möglichen “Lebenserwartung” eines roten Zwerges?), dann sind die Chancen recht gut, daß sich auf seinen potentiellen Begleitern noch kein Leben entwickeln konnte – selbst bei der Erde hat das ja einige 100 Mio Jahre gedauert, …

  2. #2 Florian Freistetter
    9. Oktober 2014

    @Karsten: Richtig – da ist noch viel Zeit. Aber wenn dort sowas regelmäßig vorkommt, ist die Chance gering, dass es da irgendwann mal höheres Leben gibt. Bakterien et al vielleicht, aber alles höhere würde durch solche Flares immer wieder zurück geworfen werden…

  3. #3 Carolin Liefke
    9. Oktober 2014

    Na sooo überraschend ist das nun auch wieder nicht, immerhin ist der DG CVn-Flare schon das elfte derartige Ereignis, bei dem Swifts BAT angeschlagen ist. Und damit übrigens nicht der letzte, denn der DG- CVn-Flare war ja schon im April, während sich im Juli UX Ari (mal wieder) auf dieselbe Art gemeldet hat.

    Seit mehreren Jahren bin ich nun schon hinter genau diesen Ereignissen hinterher, leider hats bisher nicht geklappt, sie mit einem hochauflösenden Spektrografen zu erwischen…

  4. #4 Rob
    9. Oktober 2014

    Hm, was heißt regelmäßig? unsere Erde ist jetzt mehr als 5 Milliarden Jahre alt.

    Ist es wirklich auszuschließen, dass die Erde nicht doch immer wieder mal durch ein großes Flare der Sonne gegrillt wurde, bevor unser heutiges Leben entstand?

  5. #5 Thomas
    9. Oktober 2014

    Achtung Laie:
    60 Lichtjahre… Also ereigneten sich die Flares irgendwann in 1954? Krass diese Vorstellung der Entfernungen.
    Verliert der Stern dadurch an Materie/Gewicht? Wäre es möglich, dass die zur Planetensuche gesammelten Daten durch solch einen “Mörder-Flare” inkonsistent werden, sollte sich die gravitative Wechselwirkung zwischen Planet und Stern ändern? (Suche anhand von Sternwackeln, weiß gerade nicht wie die Methode heißt…)
    Danke!

  6. #6 Florian Freistetter
    9. Oktober 2014

    @Rob: “Ist es wirklich auszuschließen, dass die Erde nicht doch immer wieder mal durch ein großes Flare der Sonne gegrillt wurde, bevor unser heutiges Leben entstand?”

    Warum sollten die dann aber plötzlich aufhören? Wenns in den letzten paar Milliarden Jahren nix gab, dann ist es unwahrscheinlich, dass es früher was gab.

  7. #7 Florian Freistetter
    9. Oktober 2014

    @Thomas: “Verliert der Stern dadurch an Materie/Gewicht?”

    Ja, aber so wenig, dass es kaum ins Gewicht fällt. Das lässt sich nicht registrieren.

  8. #8 Alderamin
    9. Oktober 2014

    @Carolin Liefke

    Ah, eine Expertin 🙂

    Gibt’s auch M-Sterne, die sehr langsam rotieren und keine großen Flares produzieren? Und somit bessere Chancen für die Entstehung von Leben bieten? Oder sind die alle wegen ihrer Konvektivität extremer als die Sonne?

    Ich meine ja, weil die M-Sterne viel häufiger sind als selbst die Klassen K bis F zusammen, spräche die Wahrscheinlichkeit eher dafür, dass wir uns im Orbit um einen M-Stern befinden sollten – wenn nicht die M-Sterne wegen ihrer Flares (oder aus anderen Gründen, z.B. gebundene Rotation von Planeten in der engen habitablen Zone) grundsätzlich schlechter für die Entwicklung von höherem Leben geeignet wären.

  9. #9 Bullet-der-Kommentator
    9. Oktober 2014

    @Thomas:

    Also ereigneten sich die Flares irgendwann in 1954?

    Nur als Anmerkung (keine Kritik) : diese Denkweise ist aus mehreren Gründen nicht hilfreich. Spätestens dann, wenn du Licht von Objekten auswertest, die mit einer Geschwindigkeit eines erheblichen Bruchteils der Lichtgeschwindigkeit “unterwegs” sind (das ist in bestimmten Situationen nicht so einfach zu bestimmen), kannst du diesen Schluß nicht mehr ziehen, da Zeit für jeden Beobachter im Universum unterschiedlich schnell vergeht – je nachdem, wie schnell er ist. Aber implizit steckt in deiner Aussage die Behauptung drin, daß Zeit absolut sei. (Auch) deswegen haben sich unsere Astronomen darauf geeinigt, daß der Zeitpunkt der Beobachtung gleich der Zeitpunkt des Ereignisses selbst ist. Entfernungen im Universum (räumliche und zeitliche) sind eine Wissenschaft für sich. Wenn mir nur noch einfiele, wie Florians Artikel hieß, den er darüber mal geschrieben hat …

  10. #10 Alderamin
    9. Oktober 2014

    @TAFKAB (the-annotator-formerly-known-as-Bullet)

    War es vielleicht dieser Artikel?

  11. #11 Carolin Liefke
    9. Oktober 2014

    @Alderamin

    Ich muß etwas weiter ausholen, denn da kommen mehrere Faktoren zusammen. Zunächst mal ist da die Sache mit der Rotationsdauer bzw. dem Alter und der Aktivität: Diese Korrelation ist ganz klar da. Junge Sterne wie DG CVn rotieren schnell, was offensichtlich den Dynamo in ihrem Inneren ordentlich anheizt und zu verstärkter Aktivität führt. Ein Klassiker für das Gegenstück zu DG CVn wäre Proxima Centauri, der schätzungsweise etwa 6 Milliarden Jahre alt ist. Da gibts eine Messung aus den 90ern, wo die Rotationsperiode zu 83 Tagen bestimmt wurde, also nochmal deutlich länger als bei der Sonne. Problem: Selbst der zeigt im Röntgenbereich gerne mal recht heftige Flares.

    Gerade die Sache mit den Dynamoprozessen ist bei M-Zwergen allerdings noch mit dem einen oder anderen Fragezeichen behaftet, denn der sogenannte alpha-Omega-Dynamo, wie er in der Sonne abläuft und den man zumindest grob ganz gut verstanden hat, scheitert an genau dem Punkt im Hertzsprung-Russel-Diagramm, an dem sich DG CVn befindet, nämlich bei den mittleren M-Sternen. Dort ist der Übergang zum vollkonvektiven Stern, und ab hier sollte es nur noch kleinskaligere turbulente Dynamoprozesse geben, die man noch längst nicht so gut theoretisch im Griff hat, die aber insgesamt für einen Rückgang der Aktivität sorgen sollten.

    Letztendlich beobachtet man genau das aber auch, nämlich daß späte M-Sterne und schließlich Braune Zwerge immer inaktiver werden je später der Spektraltyp. Irgendwo Mitte L ist dann Ende Gelände.

    Will man das an sonnennahen Sternen näher untersuchen, hat man dann wiederum schnell einen ziemlichen Altersbias da drin – die Katze beißt sich also in den Schwanz, besonders weil die Altersbestimmung von Sternen nicht zu ganz trivial ist.

  12. #12 JaJoHa
    9. Oktober 2014

    Welche Prozesse transportieren denn den Drehimpuls vom Stern weg?
    Mir würden da spontan Magnetfelder und Gezeitenkräfte mit Planeten einfallen. Oder wird die Rotation durch Umverteilung der Masse langsamer und der Drehimpuls bleibt konstant?

  13. #13 Carolin Liefke
    9. Oktober 2014

    @JaJoHa

    Gezeitenwechselwirkungen mit Planeten werden im Normalfall nicht ausreichen um einen Stern signifikant abbremsen zu können.

    Bei ganz jungen Sternen, die noch von einer Akkretionsscheibe umgeben sind (in der sich gerade Planeten bilden könnten) gibt es dagegen Wechselwirkungen zwischen dem Magnetfeld der Sterne und dem der Scheibe, mit denen jede Menge Drehimplus nach außen geht. Da gibts dann übrigens auch mächtige Flares bei Rekonnexionsereignissen zwischen Stern und Scheibe.

    Als nächstes kämen Sternwinde, auch die sind sehr effizient was das Wegtragen von Drehimpuls angeht. Sternwinde gibts ebenfalls schon, wenn der Stern noch inmitten seiner Akkretionsscheibe steckt (sie werden zum Teil sogar durch die Akkretion getrieben), und natürlich auch noch später, wenn der Stern “erwachsen” ist.

    Außerdem kann man den Drehimpuls auch noch im Sterninneren durch die unterschiedlichsten Prozesse umverteilen, da gibt es allerdings noch viele Unklarheiten.

  14. #14 Alderamin
    9. Oktober 2014

    @Carolin Liefke

    Danke! Also sieht’s bei den M-Sternen vermutlich generell nicht so toll für Leben aus (weneigstens solches an der Oberfläche eines Planeten) – was zu meiner kleinen Wahrscheinlichkeitsbetrachtung passen würde.

    Gerade die Sache mit den Dynamoprozessen ist bei M-Zwergen allerdings noch mit dem einen oder anderen Fragezeichen behaftet, denn der sogenannte alpha-Omega-Dynamo, wie er in der Sonne abläuft und den man zumindest grob ganz gut verstanden hat, scheitert an genau dem Punkt im Hertzsprung-Russel-Diagramm, an dem sich DG CVn befindet, nämlich bei den mittleren M-Sternen.

    Es gibt ja sogar Superflares bei einigen wenigen G-Sternen, die scheinen nicht mit der Rotation zu korrelieren. Hier wird vermutet, dass Hot Jupiters dafür sorgen könnten, die Magnetfelder solcher Sterne zu verdrillen. Vielleicht spielt dieser Effekt auch bei M-Zwergen eine Rolle?

  15. #15 JaJoHa
    9. Oktober 2014

    @Carolin Liefke
    Ich hätte jetzt nicht erwartet, das Sternenwind da eine Rolle spielt, weil (leichte) Hauptreihensterne doch relativ wenig Massenverlust haben und ein radiales Abströmen wenig effektiv währe.
    Danke, da habe ich wieder etwas neues gelernt.

  16. #16 Bullet
    9. Oktober 2014

    @Alderamin: jepp, sieht schwer danach aus.
    Ich war übrigens gerade etwas im Zweifel, ob ich richtig gelesen hatte: TAFKAB. Ich kenne eine Figur, die “Tafkar” heißt. Ist nahe dran. Aber schon drei Jahre her. Und eigentlich sogar 187 000 Jahre. 🙂 Na? Ahnung, anyone?

  17. #17 Bullet
    9. Oktober 2014

    und zum Thema:
    @Carolin:

    Wechselwirkungen zwischen dem Magnetfeld der Sterne und dem der Scheibe, mit denen jede Menge Drehimplus nach außen geht

    Das hieße ja nichts anderes, als daß der Stern die Akkretionsscheibe beschleunigt, dadurch den Drehimpuls nach außen wuppt und damit auch viele Brocken einfach aus dem System feuert. Ich glaube aber mal gelesen zu haben, daß Jupiter bei uns den allergrößten Teil des Drehimpulses des Sonnensystems enthält. Ist das denn bei quasi “frischer” AS auch so?

  18. #18 Thomas
    9. Oktober 2014

    @Bullet: danke, werde mal suchen und mich einlesen.

    “Aber implizit steckt in deiner Aussage die Behauptung drin, daß Zeit absolut sei.”

    Das stimmt so nicht, war ja eine Frage…

  19. #19 Alderamin
    9. Oktober 2014

    @Bullet

    C’mon! Nie gehört? Bin ich wirklich schon so alt?? 🙁

  20. #20 Cakir
    9. Oktober 2014

    @Bullet Das heißt, wenn ein 10000 Lichtjahren entfernter Stern explodiert (Supernova), dann hat das Licht nicht 10000 Jahre zu uns gebraucht sondern deutlich länger? Oder wie meinst du das?

  21. #21 Florian Freistetter
    9. Oktober 2014

    @Cakir: “Das heißt, wenn ein 10000 Lichtjahren entfernter Stern explodiert (Supernova), dann hat das Licht nicht 10000 Jahre zu uns gebraucht sondern deutlich länger? Oder wie meinst du das?”

    Umgekehrt. Nur weil das Licht 10000 Jahre gebraucht hat, folgt daraus nicht, dass der Stern auch 10000 Lichtjahre weit weg ist.

  22. #22 Alderamin
    9. Oktober 2014

    @Cakir

    Es gibt eine Lichtlaufzeitentfernung und eine tatsächliche Entfernung (heißt auf Englisch “proper distance”, kenne ehrlich gesagt kein deutsches Wort dafür). Die erstere beschreibt die Strecke, die ein Lichtstrahl zurücklegen muss, der vom Objekt zu uns gelangt. Die zweite beschreibt die Strecke, die man mit einem imaginären Maßband messen würde, also jetzt sofort. Das entspricht dem, was wir üblicherweise unter “Entfernung” verstehen.

    Da sich das Weltall ausdehnt, muss ein Lichtstrahl mehr Weg zurücklegen, als die tatsächliche Entfernung zu Beginn seiner Reise, denn das Ziel, die Erde, läuft ihm davon. Wenn der das Ziel erreicht hat, hat er die Lichtlaufzeitentfernung zurückgelegt, die grrößer als die tatsächliche Entfernung zu Beginn war. Sie ist allerdings kleiner als die tatsächliche Entfernung bei seiner Ankunft, denn die Quelle hat sich in Gegenrichtung ebenfalls entfernt.

    Wenn wir z.B. heute eine Galaxie sehen, von der aus das Licht zu uns 10 Milliarden Jahre brauchte (Lichtlaufzeitentfernung 10 Milliarden Lichtjahre), ist sie heute schon 16 Milliarden Lichtjahre entfernt. Bei 13 Milliarden Lichtjahren Lichtlaufzeitentfernung sind es sogar schon 29 Milliarden Lichtjahre tatsächliche Entfernung.

    Auf so kurzen Distanzen wie 10000 Lichtjahre spielt der Effekt jedoch keine Rolle.

  23. #23 Cakir
    9. Oktober 2014

    Wieder was dazugelernt. Danke euch! 😉

  24. #24 Till
    12. Oktober 2014

    @Alderamin Auf so kurzen Distanzen wie 10000 Lichtjahre […].

    So ein Satz kann aber auch nur von einem Astronomen kommen. Das ich mir diese Entfernung jetzt übrigens besser vorstellen kann ist Deinem sehr schönen Artikel aus dem Blogschreib Wettbewerb zu verdanken… 😉

  25. #25 Hans Pfeil
    12. Oktober 2014

    @ Till, @Alderamin: “Auf so kurzen Distanzen wie 10000 Lichtjahre […]” – Same here! Der krasseste Satz auf der ganzen Seite. Hat mich sehr weggelassen. Lektionen in Demut 🙂

  26. #26 Steffmann
    12. Oktober 2014

    @Carolin und @Alderamin:

    Vielen Dank für den Gedankenaustausch. Ich für meinen Teil habe wieder sehr viel neues dazu gelernt.

  27. #27 Niels
    12. Oktober 2014

    @Alderamin
    “Proper distance” heißt im Deutschen “Eigendistanz”.

  28. #28 Alderamin
    12. Oktober 2014

    @Niels

    Danke.

  29. #29 wage
    16. Juni 2016

    Wenn das so ist… dann ist diese Kraft ziemlich stark, also schon einige Größenordnungen über den erwarteten Resultaten. Könnte man das im Stil des Orion Projekts oder zubrinschen Salzwasser cNTR als Antriebslösung nutzen?

  30. #30 wage
    16. Juni 2016

    Protphobische X-Bosomen, hmm? Was heißt eigentlich “protophisch” genau?