Carl Sagan sagte bekanntlich: "Wir sind aus Sternenstaub gemacht." Aber wie verteilen die Sterne ihre unverzichtbaren Zutaten für die Bildung von Leben wie etwa Kohlenstoff im Weltall? Das fliegende Observatorium SOFIA liefert einige Antworten auf diese Frage, indem es pulsierende Sterne beobachtet hat, die sich – ähnlich wie schlagende Herzen – regelmäßig ausdehnen und zusammenziehen und am Ende ihres Daseins dem Weltraum und Planeten wie unserer Erde die Grundbausteine für Leben zur Verfügung stellen.
Hierzu hat ein Team um die Wissenschaftlerin Kathleen Kraemer vom Boston College (Massachusetts, USA) mit SOFIA insgesamt 33 unterschiedlich stark pulsierende Sterne in unserer Milchstraßengalaxie beobachtet, von denen einige offensichtlich üppige Mengen von Kohlenstoff in den interstellaren Raum ausstoßen. Dieser Kohlenstoff entsteht durch Heliumfusion tief im Inneren von Sternen und gelangt während ihrer weiteren Entwicklung an die Oberfläche der Sterne. Um als Bausteine für komplexe Strukturen wie die DNA und somit das Leben, wie wir es kennen, bereit zu stehen, muss der Kohlenstoff jedoch noch im Weltraum verteilt werden.
Mira-Sterne mit starken Pulsationen können den Kohlenstoff, der in ihrem Innern gebildet wird, mit Hilfe starker Sternwinde in das interstellare Medium schleudern. Dort dient er bei der Entstehung von Planeten u.a. als Baustein für komplexe Strukturen wie die DNA und somit das Leben, wie wir es kennen. Credits: Izan Leao; VLT / ©Viks_jin-stock.adobe.com
Die von Kathleen Kraemer geleitete Untersuchung zeigt, dass einige Mira-Sterne – Rote Riesen im Spätstadium – mit besonders starken Pulsationen die notwendigen starken Sternwinde produzieren können, um kohlenstoffreiches Gas und Staub in den interstellaren Raum hinaus zu schleudern. So genannte halbregulierte Sterne, die viel schwächer pulsieren, können ihr Material hingegen nicht so effektiv ausstoßen. Mira-Sterne sind daher für die Verteilung großer Mengen von Kohlenstoff im Universum verantwortlich.
"Wir wissen, dass essentielle Elemente wie Kohlenstoff von Sternen stammen", sagt Kathleen Kraemer. "Aber diese starken Pulsationen erklären nun, wie sich der Kohlenstoff von den Sternen wegbewegt, um an anderen Orten komplexere Strukturen zu entwickeln, die im Fall der Erde schließlich zur Entstehung der DNA und somit von Leben führen.“
In früheren Studien wurden bereits pulsierende Sterne in anderen Galaxien wie der Großen Magellanschen Wolke beobachtet, aber die SOFIA-Daten liefern neue Erkenntnisse darüber, wie Kohlenstoff in unserer eigenen Milchstraßengalaxie verteilt wird.
Weitere Links zum Thema:
- Stellar Pulsation and the Production of Dust and Molecules in Galactic Carbon Stars, K. E. Kraemer, et al., 2019, ApJ, 887, 1
- ”Pulsing Stars Distribute Key Ingredient for Life”, NASA News
- ”The Chemical Enrichment of the Universe”, News des SOFIA Science Misson operation Center
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