Astronomen haben mit einem instabilen Aluminiumisotop das Alter der Sterne in der Scorpius-Centaurus Assoziation (Sco-Cen) bestimmen können. Gammastrahlen-Beobachtungen des INTEGRAL-Observatoriums enthüllen die turbulente Vergangenheit der Milchstraße in Sonnennähe.
Ein Beitrag von Hans J. Kemm. Quelle: ESA.
(Bild: ESA)
INTEGRAL (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) ist das Gammastrahlen-Observatorium der ESA. Das Weltraumteleskop startete am 17. Oktober 2002 an Bord einer russischen Proton-K-Rakete. Zu den Hauptaufgaben der Mission gehört die Erforschung der gewaltigsten Objekte im Universum, die sich durch Gammastrahlung offenbaren. Dazu gehören zum Beispiel die Überreste von Supernovaexplosionen, wie Neutronensterne und Schwarze Löcher, die Stoßwellen in den abgestoßenen Gashüllen von Sternexplosionen oder Gamma Ray Bursts. (Integral-Sonderseite bei Raumfahrer.net)
Die Scorpius-Centaurus Assoziation ist die von uns aus nächstgelegene Gruppe von Sternen mit gemeinsamer Herkunft und Bewegungsrichtung der Spektralklassen O und B. In den letzten 15 Millionen Jahren entstanden in dieser Region verschiedene Supernovae, die eine Reihe von expandierenden Gasblasen zurückließen, einschließlich der Loop-I-Superblase. Der Rand von Loop-I enthält dichte Molekülwolken, darunter Dunkelwolken wie den Kohlensack im Sternbild Kreuz des Südens und die Rho-Ophiuchi-Dunkelwolke. Die Loop-I-Superblase grenzt an die lokale Blase, die von unserem Sonnensystem seit mehreren Millionen Jahren durchquert wird.
Die Astronomen suchten neue Erkenntnisse darüber, wie Sternentstehungsprozesse unsere unmittelbare kosmische Nachbarschaft beeinflussen und wurden in der Sco-Cen-Region fündig. In jüngster Vergangenheit haben sich hier besonders viele massereiche Sterne gebildet. Durch stellare Winde und Supernova-Explosionen reichern die Sterne in der Scorpius-Centaurus Assoziation die interstellare Materie der Umgebung mit schweren Elementen, darunter auch Aluminium, an. Aluminium wird von massereichen Sternen in den letzten Phasen ihrer Entwicklung produziert.
(Bild: WIKIPEDIA)
Das Isotop Aluminium-26 (26Al) ist radioaktiv und zerfällt mit einer Halbwertszeit von etwa einer Million Jahre. Die Zerfallszeit von Aluminium-26 und die Lebenszeit massereicher Sterne sind praktisch identisch und da diese Zerfallszeit so gut passt, kann man die Häufigkeit von 26Al hervorragend als Maß für junge und massereiche Sterne heranziehen; und somit direkt das Alter bestimmen. Beim Zerfall von Aluminium-26 entstehen ein stabiles Magnesiumisotop 26Mg, weitere Nebenprodukte und auch ein energiereiches Photon, das man bei einer Energie von etwa 1,8 MeV im Gammastrahlenbereich beobachten kann.
Die Mehrheit der Sterne in der Scorpius-Centaurus Assoziation, die etwa 300-500 Lichtjahre von der Sonne entfernt ist, haben ein Alter von rund 5 Millionen Jahren. Das ist ein mit anderweitigen Schätzungen übereinstimmender Wert.
Mit den neuen INTEGRAL-Daten konnten die Astronomen auch den Gesamtgehalt an Aluminium-26 in der Milchstraße neu bestimmen und so den bisherigen Wert um etwa 20 Prozent nach unten korrigieren. Dies ist ein wichtiger Baustein, um das Verständnis der Stern- und Elemententstehung in unserer Galaxie zu überprüfen: Supernova-Explosionen und massereiche Sterne sind die wesentlichen Produzenten neuer Atomkerne im Universum, sind aber meist in oder hinter Molekülwolken verborgen und daher besonders in unserer eigenen Galaxie kaum direkt zu beobachten. Da Gammastrahlung solche Wolken leicht durchdringt, liefert die damit messbare Radioaktivität neu erzeugter Atomkerne eine neue Möglichkeit, die erwartete Häufigkeit von Supernova-Explosionen mit Messdaten zu vergleichen.
Die ESA hat jetzt beschlossen, die seit 2002 betriebene und ursprünglich nur für 5 Jahre geplante INTEGRAL-Mission um zwei weitere Jahre bis 2014 zu verlängern.
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