Ein Bild des Spitzer-Teleskops von Sternen in WL 20 (links). Eine erweiterte Ansicht der Zwillingssterne mit passenden Jets, die von ihren Nord- und Südpolen in den Weltraum strömen (rechts). Die Sterne scheinen die wogenden orangefarbenen Wolken, in denen sie entstanden sind, verdrängt zu haben, was darauf hindeutet, dass ihre Geburtsprozesse kurz vor dem Abschluss stehen (Bildnachweis: U.S. NSF/ NSF NRAO/B. Saxton; NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA)
Ein junger Stern im Sternbild Ophiuchus, der von einer dichten Gas- und Staubwolke umhüllt ist und von Astronomen seit Jahrzehnten untersucht wird, hat sich als Duo erwiesen. Es hat auch den Anschein, dass beide Mitglieder des Paares von einer Scheibe aus Material umgeben sind, in der sich möglicherweise gerade Planeten gebildet haben.
Die Zwillingssterne, die sich etwa 400 Lichtjahre von der Erde entfernt in der Gruppe WL 20 befinden, sind weniger als eine Million Jahre alt und scheinen die wogenden orangefarbenen Wolken, in denen sie entstanden sind, verdrängt zu haben, was darauf hindeutet, dass ihre Geburtsprozesse kurz vor dem Abschluss stehen. Das bedeutet, dass die Astronomen die Sterne beim Übergang ins Erwachsenenalter beobachten können.
Jahrzehntelang haben Teleskopbeobachtungen gezeigt, dass die Gruppe WL 20, die in einer massiven Molekülwolke namens Rho Ophiuchi liegt, drei Sterne beherbergt, die wie die Spitzen eines Dreiecks verteilt sind. Obwohl sie in der gleichen Gas- und Staubtasche entstanden sind, waren zwei Sterne etwa zwei Millionen Jahre alt. Der dritte Stern – der schwächste in der Gruppe an der südlichen Spitze des Dreiecks – scheint jünger als eine Million Jahre zu sein.
„Wie kann das sein?“ sagte Mary Barsony, eine unabhängige Astronomin, die die Entdeckung leitete, am Mittwoch (12. Juni), als sie die Entdeckung auf der 244. Tagung der American Astronomical Society in Wisconsin vorstellte. Tagung der American Astronomical Society in Wisconsin vorstellte. Viele Astronomen, darunter Barsony, haben die Drillinge in WL 20 und ihre kosmische Heimat Rho Ophiuchi seit Jahrzehnten untersucht. „Wir dachten, wir kennen sie ziemlich gut“, sagte sie in einer Erklärung der NASA.
Als das James-Webb-Weltraumteleskop die Region beobachtete, stellte sein leistungsstarkes Mittelinfrarot-Instrument (MIRI) fest, dass der dritte Stern, WL 20S, in Wirklichkeit selbst ein Zwillingspaar ist – jedes Mitglied des Paares mit passenden Strahlen, die von seinem Nord- und Südpol ins All strömen. Zusätzliche Beobachtungen durch ALMA (kurz für Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), ein großes Netzwerk von 60 Radioantennen in Chile, die wie ein riesiges Teleskop funktionieren, zeigten, dass jeder der Zwillingssterne von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben ist. Wenn einer der Zwillingssterne unsere Sonne ersetzen würde, würde seine Scheibe über die Umlaufbahn des Saturns hinausreichen, so Barsony.
Dieses Bild von kombinierten ALMA- und JWST-Beobachtungen zeigt Gasstrahlen, die von den Polen der Zwillingssterne ausströmen, in blau und grün und die Scheiben aus Staub und Gas, die die Sterne umgeben, in rosa (Bildnachweis: U.S. NSF; NSF NRAO; ALMA; NASA/JPL-Caltech; B. Saxton)
„Wir waren absolut verblüfft, als wir diese Bilder zum ersten Mal sahen“, erklärte sie den Reportern während eines Pressebriefings. Ohne MIRI hätten die Astronomen weder von dem Zwillingsstern noch von den Jets gewusst, fügte sie hinzu. „Es ist, als hätte man ganz neue Augen.“
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Trotz seiner relativen Nähe zur Erde ist WL 20 bei Betrachtung mit einem optischen Teleskop die schwärzeste Region, da sie stark von interstellarem Staub verdeckt ist. Vier Bilder zeigen das Sternsystem WL 20, wie es von (von links) der NASA Infrared Telescope Facility am Mauna Kea Observatory, dem Hale 5,0-Meter-Teleskop des Palomar Observatory, dem Keck II-Teleskop und dem Webb-Teleskop der NASA sowie dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array gesehen wurde. (Bildnachweis: U.S. NSF; NSF NRAO; ALMA; NASA/JPL-Caltech; B. Saxton; Carnegie/Caltech)
Die Astronomen verstehen nicht vollständig, wie sich Mehrfachsternsysteme wie das mit vier Sternen in WL 20 bilden. Künftige Beobachtungen der Vierlinge könnten daher mehr Licht auf die zugrunde liegenden Prozesse werfen.
„Es ist erstaunlich, dass wir aus dieser Region noch so viel über den Lebenszyklus von Sternen lernen können“, sagte Mike Ressler, Mitautor der Studie und Projektwissenschaftler für MIRI am Jet Propulsion Laboratory der NASA, der die Gruppe WL 20 seit fast 30 Jahren untersucht.
Als Ressler etwas Beobachtungszeit mit dem JWST zugestanden wurde, entschied er sich, das Teleskop auf WL 20 auszurichten, das sich in einem anderen Teil des Himmels befand als seine anderen Ziele.
„Ich dachte: ‚Warum sollte ich es nicht reinschmuggeln? Ich werde nie wieder eine andere Chance bekommen, auch wenn es nicht ganz zu den anderen passt“, so Ressler. „Wir hatten einen sehr glücklichen Zufall mit dem, was wir gefunden haben; die Ergebnisse sind verblüffend.“
