Ein naher Stern hat gerade einen Ausbruch gezeigt. Das könnte unser Verständnis vom Potenzial für Leben im Universum auf den Kopf stellen.
Zum ersten Mal haben Astronominnen und Astronomen beobachtet, wie ein naher Stern eine enorme Menge geladener Materie ins All schleudert. Die Explosion ist so stark, dass sie nahe Planeten ihrer Atmosphäre berauben könnte.
Der Ausbruch, eine sogenannte koronale Massenausstoßung (CME), wurde mit dem Weltraumobservatorium XMM-Newton der ESA und dem Radioteleskop LOFAR entdeckt. Das geht aus einer neuen Studie eines Teams aus ganz Europa hervor.
Die Beobachtung, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature, eröffnet der Forschung einen neuen Zugang. Sie zeigt, wie Sterne die sie umkreisenden Welten formen.
Bei einer CME schleudert ein Stern gewaltige Mengen Plasma aus seiner äußeren Atmosphäre und überflutet damit den umgebenden Raum.
Solche Ausbrüche treiben das, was Forschende „Weltraumwetter“ nennen: Sonnenstürme, die auf der Erde Polarlichter auslösen und die Atmosphären nahe gelegener Planeten abtragen.
Auf der Sonne sind solche Ausbrüche häufig. Bei einem anderen Stern wurde bislang jedoch keiner direkt beobachtet.
Seit Jahrzehnten hoffen Astronominnen und Astronomen, eine CME bei einem anderen Stern zu entdecken. Denn solche Ausbrüche entscheiden darüber, ob ein Planet lebensfreundlich bleibt oder nicht.
„Diese Arbeit eröffnet eine neue Beobachtungsfront für das Studium und das Verständnis von Ausbrüchen und Weltraumwetter rund um andere Sterne“, sagte Henrik Eklund, Forscher am Europäischen Weltraumforschungs- und Technologiezentrum (ESTEC) in den Niederlanden.
„Wir sind nicht länger darauf beschränkt, unser Verständnis der CME der Sonne auf andere Sterne zu übertragen“, ergänzte Eklund.
Das Team vermutet, dass kleinere Sterne noch heftigeres Weltraumwetter erzeugen könnten als unsere Sonne. Solche gewaltsamen Aktivitäten dürften entscheidend sein dafür, ob potenziell bewohnbare Planeten ihre Atmosphäre halten und lebensfreundlich bleiben.
Der erste bestätigte Ausbruch außerhalb unseres Sonnensystems war so stark, dass er jedem Planeten auf seinem Weg die Atmosphäre abstreifen könnte. Er raste mit rund 2.400 Kilometern pro Sekunde. Diese Geschwindigkeit erreicht auf der Sonne nur etwa eines von 20 CME-Ereignissen.
Laut Studie war der Ausbruch so schnell und zugleich so dicht, dass er die Atmosphäre eines eng umlaufenden Planeten vollständig entfernen könnte.
Starkes Radiosignal
Der Ausbruch stammte von einem Roten Zwerg. Dieser Sternentyp ist deutlich lichtschwächer, kühler und kleiner als die Sonne und besitzt etwa die Hälfte ihrer Masse.
Der Stern rotiert etwa 20-mal schneller und hat ein Magnetfeld, das rund 300-mal stärker ist. Die meisten bislang entdeckten Planeten in unserer Galaxie kreisen um Sterne dieser Art.
Wenn ein Stern ausbricht, erzeugt er eine Stoßwelle, die einen Schub an Radiowellen aussendet. Das Team registrierte ein solches kurzes, intensives Signal von einem Stern in etwa 40 Lichtjahren Entfernung. Nach kosmischen Maßstäben ist das relativ nah.
Die Forschenden waren sicher, dass das Signal von einer CME stammte.
„Ein solches Radiosignal gäbe es schlicht nicht, wenn das Material die Blase aus starkem Magnetismus des Sterns nicht vollständig verlassen hätte“, sagte Joe Callingham, Mitautor der Studie und Radioastronom am niederländischen Institut für Radioastronomie (ASTRON).
Entdeckt wurde das Radiosignal mit dem Radioteleskop LOFAR, dessen Antennennetz in acht europäischen Ländern steht, sowie mit neuen Datenverarbeitungsmethoden, entwickelt von Forschenden am Pariser Observatorium.
Um die Beobachtung zu bestätigen, nutzte das Team zudem das ESA-Teleskop XMM-Newton. Damit untersuchten sie die Temperatur, Helligkeit und Rotation des Sterns im Röntgenlicht.
„Wir brauchten die Empfindlichkeit und die Frequenz von LOFAR, um die Radiowellen zu erkennen“, sagte David Konijn, Mitautor der Studie und Forscher bei ASTRON.
Ohne XMM-Newton wären die Ergebnisse schwer zu belegen gewesen, sagte er.
„Keines der beiden Teleskope allein hätte gereicht. Wir brauchten beide“, ergänzte Konijn.
Das Teleskop beobachtet das Universum seit 1999. Laut ESA spielt es weiterhin eine Schlüsselrolle bei der Erforschung solcher energiereichen Ereignisse.
Was die Ergebnisse bedeuten
Die Entdeckung ist für die Suche nach bewohnbaren Welten um andere Sterne wichtig, sagen die Forschenden.
Ob ein Planet Leben tragen kann, hängt auch von seiner Entfernung zum Stern ab. Entscheidend ist, ob er in der sogenannten bewohnbaren Zone liegt, in der flüssiges Wasser an der Oberfläche existieren kann.
Das allein reicht jedoch nicht.
Ist ein Stern besonders aktiv und schleudert häufig starke Ausbrüche ins All, können nahe Planeten ihre Atmosphäre vollständig verlieren. Sie werden zu kargen Felswelten, selbst wenn die Temperatur eigentlich stimmt.
Der Befund erweitert auch das Verständnis von Weltraumwetter. Er zeigt, dass die gleichen heftigen Prozesse, die unser Sonnensystem prägen, in der ganzen Galaxie wirken und möglicherweise andere Planeten beeinflussen.