Vier rote Superriesen in der Milchstraße dampfen wie Kessel mit kochendem Wasser: Die kurzlebigen, schweren Sterne stoßen bereits einen großen Teil ihrer Masse ab, bevor sie eines Tages als Supernova explodieren werden. “Unsere Beobachtungen zeigen, dass dies nicht ruhig geschieht, wie bei einer Zwiebel, die ihre Häute abwirft”, berichtet Anita Richards von der Universität von Manchester. “Wir sehen extrem dichte, magnetisierte Wasserdampfwolken, die mit hoher Beschleunigung von ihrem Stern wegkatapultiert werden.”
Der Blick ins Innere der kosmischen Hexenkessel gelang den Forschern mit Merlin und EVLBI, zwei Netzen von Radioteleskopen in Großbritannien und auf dem europäischen Festland. Die Kombination mehrerer Teleskope erlaubt besonders präzise, hochauflösende radioastronomische Messungen. Die Wasserwolken in der Umgebung der roten Superriesen wurden für die Forscher sichtbar, weil sie starke, eng gebündelte und im Gleichtakt schwingende Radiowellen aussenden. Diese so genannte Maser-Strahlung ist das langwellige Äquivalent zu den Emissionen eines Lasers.
Diese Strahlung entsteht, wenn Licht des roten Riesen die Wasserwolke trifft und die Moleküle dazu anregt, Licht einer bestimmten Wellenlänge abzugeben. Mithilfe von Masern lassen sich von Staub und Gas verhüllte kosmische Regionen untersuchen, die kein anderes Licht durchdringt. Die heißen, etwa 700 Grad Celsius heißen Wasserdampfwolken in der Umgebung der vier Superriesen gaben eine charakteristische Strahlung mit einer Wellenlänge von 1,3 Zentimetern ab. Die Forscher entdeckten aber auch Maser-Strahlung mit einer Wellenlänge von 18 Zentimetern. Diese Radiowellen sind charakteristisch für wesentlich kältere Wolken, die das Hydroxylradikal enthalten, ein Zerfallsprodukt von Wasser.
Die Forscher erklären sich die Messungen so, dass der Stern den Wasserdampf nicht gleichmäßig, sondern in dichten Klumpen ausstößt, die 50-mal so dicht sind wie der übrige Sternenwind. Zudem scheint die Maser-Strahlung relativ unbeständig zu sein und immer wieder an und aus zu gehen. “Aus der Größe der Maser-Schale können wir schließen, dass die Wolken etwa hundert Jahre brauchen, bevor sie im interstellaren Raum verschwinden”, sagt Richards. “Aber wir können jede einzelne Wolke nur für ein paar Jahre sehen. Das ist verblüffend.”
Anita Richards (Jodrell Bank Observatorium, Manchester) et al: Beitrag auf dem Jahrestreffen der Royal Astronomical Society Ute Kehse
