V Hya und die Bildung von Siliziumkarbid

Vor mittlerweile 25 Jahren wurde erstmals in Meteoriten eindeutig Siliziumkarbid (SiC) nachgewiesen und schon damals stand fest, dass es eigentlich nur in alten Sterntypen – sog. Kohlenstoffsterne – entstehen sollte. Bei SiC-Partikeln handelt es sich um präsolares Material (Presolar Grains), das durch die heiße Entstehungsphase des Sonnensystems nicht verändert worden ist. Somit sind die winzigen Mineralkörnchen natürlich älter als Sonne und Planeten, es ist ursprüngliches Material aus den abgestoßenen Hüllen von Riesensternen.

Ein für die Erforschung von SiC bekannter Meteorit ist vor allem Murchison. Wie viele präsolare Mineralien wohl mein 0,6 Zentimeter kleiner Murchison-Splitter enthält? 70 Prozent des in diesem primitiven Chondriten enthaltenen Siliziumkarbids besteht aus Körnchen von 0,3 bis 0,7 Mikrometern Größe und davon könnte mein 0,07 Gramm leichter kosmischer Krümel hunderttausende SiC-Partikel aus der Staubhülle eines vor Jahrmilliarden erloschenen Sterns enthalten.

Heute nähert man sich der Frage nach dem genauen Entstehungsort der SiC-Partikel mit immer besseren Simulationen sowie mit immer neuer Beobachtungstechnik. Diese Woche wurde eine Arbeit veröffentlicht, die die Ergebnisse eines von 2007 bis 2009 durchgeführten Beobachtungsprojekts vorstellt. Dabei wurden alte, leuchtkräftige Riesensterne des AGB-Typs (Asymptotic Giant Branch) mit dem MIDI-Instrument des VLT-Interferometers im mittleren Infrarot genau untersucht.

Unter den fünf AGB-Programmsternen befand sich auch der veränderliche Stern V Hya (etwa 8,0 bis 11,5mag), bei dem es sich um einen mit 2.600 Kelvin kühlen Riesenstern mit einer Sonnenmasse handelt, der sich auf einen Radius von 5 AE aufgebläht hat. V Hya strahlt mit einer Leuchtkraft von etwa 8.000 Sonnen und ist rund 1.200 Lichtjahre entfernt, was ungefähr der Entfernung des Orionnebels M 42 entspricht. Es wird außerdem angenommen, dass die weit ausgedehnte Riesensonne bereits einen Begleiter verschlungen hat.

In dem bereits abgestoßenen Hüllenmaterial, das der Kohlenstoffstern durch heftige Sternwinde verloren hat, bilden sich Moleküle und es kann Staub kondensieren. Die neuen interferometrischen Beobachtungen konnten ebenfalls die auf SiC hindeutende Spektrallinie nachweisen, die Astronomen fanden es sogar recht nah am Stern. Demzufolge scheint sich das in Meteoriten enthaltene Siliziumkarbid bereits im Abstand von 40 AE (etwa 8-facher Sternradius) von V Hya zu bilden.

19.07.2012