(Bildnachweis: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/Universität von Arizona.)
Einer der bemerkenswertesten Baby-Sterne in der Galaxie, T Tauri, könnte für Jahrzehnte aus dem Blickfeld verschwinden, da sich vor ihm eine dicke, verdunkelnde Scheibe aus Gas und Staub bildet.
T Tauri, der sich in 471 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Stier befindet, ist der Namensgeber für eine ganze Klasse von Protosternen, deren Helligkeit unvorhersehbar schwanken kann. Astronomen bezeichnen veränderliche Sterne mit einem Buchstaben, und in diesem Fall war T Tauri der 20. veränderliche Stern, der im Sternbild Stier gefunden wurde, wobei T der 20. Ab 26 erhält ein veränderlicher Stern zwei Buchstaben. T Tauri ist eigentlich ein Dreifachsternsystem, dessen drei Mitglieder Protosterne sind, die noch wachsen, während sie Gas einfangen. Während diese Sterne wachsen, ziehen sie sich zusammen, und es ist die Gravitationsenergie dieser Kontraktion, die sie zum Leuchten bringt – ihre Kerne sind noch nicht heiß genug, um die Kernfusion zu zünden, durch die normale Sterne ihren Glanz erhalten.
Als erster anerkannter Protostern dieser Klasse ist T Tauri bereits von großem Interesse für die Astronomen – aber jetzt wird er noch interessanter, da er kurz vor einer „großen Verdunkelung“ steht, die bis zu einem Jahrhundert dauern könnte.
Im T Tauri-Dreifachsystem können wir nur einen der Sterne, T T Tauri Nord, durch ein optisches Teleskop sehen. Seine Begleiter, bekannt als T Tauri Süd A und B, bilden ein Doppelsternsystem, das 100 Astronomische Einheiten (9,3 Milliarden Meilen/14,9 Milliarden Kilometer) vom Hauptstern entfernt ist und T Tauri Nord einmal in 4.600 Jahren umkreist. Das Doppelsternsystem ist im Zentrum einer dicken, staubigen Gasscheibe verborgen. Tatsächlich ist der Staub in der Scheibe so undurchdringlich, dass T Tauri Süd A und B nur im Infrarotlicht sichtbar sind, das den Staub relativ ungeschwächt durchdringen kann.
Aber jetzt bringt die Umlaufbahn von T Tauri Süd die Scheibe aus unserer Perspektive vor den sichtbaren Stern T Tauri Nord, und die Astronomen beginnen, das Ergebnis dieser Entwicklung zu sehen.
Das T Tauri-System, aufgenommen im ultravioletten Licht mit dem Hubble-Weltraumteleskop im Jahr 2005. Die Scheibe um T Tauri South A und B ist im ultravioletten Licht nicht zu erkennen und erscheint als dunkle Silhouette. (Bildnachweis: Hubble ACS; Alexander Brown et al/Melina Thévenot)
Amateurastronomen, die der American Association of Variable Star Observers (AAVSO) angehören, verfolgen seit Jahrzehnten die Helligkeitsschwankungen des sichtbaren Sterns im T-Tauri-Triplett. Die meiste Zeit über hat sich die Helligkeit um die Helligkeit 10,2 eingependelt, mit nur geringfügigen Schwankungen von etwa einer halben Helligkeit, die durch Akkretionsschübe auf den Stern und flüchtige Jets, die vom Stern wegfließen, entstehen. (Bei stellaren Helligkeiten gilt: je höher die Zahl, desto schwächer der Stern – Helligkeit 1 ist zum Beispiel viel heller als Helligkeit 10. Der schwächste Stern, der mit bloßem Auge am Nachthimmel von einem sehr dunklen Ort aus gesehen werden kann, hat etwa die Helligkeit 6).
„Ungefähr im Jahr 2016 gab es eine starke Verdunkelung [bis zur Helligkeit 11] , und dann wieder in den Jahren 2022-2023 verdunkelte sich T Tauri Nord um etwa 2 Helligkeitsstufen [auf eine Helligkeit von weniger als 12] , und das wurde seit über einem Jahrhundert nicht mehr gesehen“, sagte Tracy Beck vom Space Telescope Science Institute (STScI) auf einer Pressekonferenz auf der 245.
Angesichts der Eigenbewegung von T Tauri Süd – d. h. der Geschwindigkeit, mit der sich der Doppelstern am Himmel bewegt – von 100 Millibogensekunden pro Jahrzehnt (eine Millibogensekunde entspricht 0,001 Bogensekunden und eine Bogensekunde 1/3.600stel eines Grades) in Verbindung mit der scheinbaren Eigenbewegung von T T Tauri Nord „werden die Verdunkelungsereignisse etwa 100 Jahre lang andauern“, so Beck, wobei die Verdunkelung noch dramatischere Ausmaße annehmen wird, als sie es bereits getan hat.
Betrachten Sie den südlichen Doppelstern T Tauri. Seine Mitglieder A und B sind durch ein normales Teleskop völlig unsichtbar, da sie von der Scheibe umhüllt sind, die sie um etwa 20 Größenordnungen abdunkelt. Nur im Infrarotlicht können sie entdeckt werden, und ihr Licht wird nur durch die Hälfte der Scheibe zwischen uns und den Sternen blockiert. Wenn die Scheibe den Stern T Tauri Nord einhüllt, muss das Licht des Sterns gegen die gesamte Scheibe antreten.
„Es ist möglich, dass T Tauri Nord in Zukunft vom Himmel verschwinden könnte“, sagt Beck.
Dennoch birgt seine Verdunkelung ein spannendes Potenzial für Wissenschaftler. Wenn die Scheibe beginnt, T Tauri Nord zu verdecken, wird das Licht des Sterns durch das Gas und den Staub gefiltert und beginnt, bei bestimmten Wellenlängen von Molekülen innerhalb der Scheibe absorbiert zu werden. Dies wird sich als dunkle Absorptionslinien im Spektrum des Sterns zeigen; die Wellenlängen, bei denen diese Linien gefunden werden, entsprechen verschiedenen Molekülen, so dass Astrochemiker erfahren können, welche Gase und Staubpartikel die Scheibe bewohnen.
Da die Scheibe Planeten bildet (T Tauri Nord hat auch eine zirkumstellare Scheibe, die Planeten bildet, aber sie ist um 28 Grad zu uns geneigt, so dass sie den Stern nicht verdeckt), ist die Bedeckung eine einzigartige Gelegenheit, die Chemie einer Umgebung zu untersuchen, in der sich Planeten bilden, vor allem in ihrem äußeren Teil – der Bereich, der T T Tauri Nord bedecken wird, entspricht der Region des Kuipergürtels in unserem Sonnensystem, wo gefrorene Körper wie der Zwergplanet Pluto existieren.
Das Verdunkeln von T Tauri ist auch ein Ereignis, an dem Sie sich zu Hause beteiligen können. Professionelle Teleskope sind zu ausgelastet, um einen einzelnen Stern ständig im Auge zu behalten, und daher sind professionelle Astronomen in hohem Maße auf Amateurastronomen angewiesen, um die Helligkeit veränderlicher Sterne wie T Tauri zu überwachen. Jede signifikante Abschwächung des Sterns wird zuerst von Beobachtern gesehen, die ihn von ihrem eigenen Hinterhof aus durch ein Teleskop beobachten. Wenn Sie bei der Beobachtung von T Tauri mithelfen möchten, finden Sie auf der Website der AAVSO weitere Informationen, einschließlich Sternkarten.
Es genügt zu sagen, dass dies ein Ereignis ist, das Beobachter von Veränderlichen Sternen nicht verpassen sollten. „Es wird aufregend und wirklich faszinierend sein, das T-Tauri-System in den kommenden Jahrzehnten zu beobachten“, sagte Beck, dessen Arbeit zu diesem Thema zur Veröffentlichung in The Astronomical Journal angenommen wurde. Ein Vorabdruck ist in der Zwischenzeit verfügbar.
