Zusammenwirken von auf- und absteigenden Gasen und Magnetfeldern transportiert Drehimpuls

Die Kopplung von Magnetfeldern an durch Erwärmung und Abkühlung auf- und absteigende Gase im Inneren von Sternen hat entscheidenden Einfluss darauf, wie schnell die Sterne sich drehen. Das zeigen neue Computersimulationen der späten Entwicklung von massereichen Sternen. Dabei kann sich die Rotation der Sterne nicht nur verlangsamen, sondern zur Überraschung der Forscher auch beschleunigen. Dieser Transport von Drehimpuls kann die letzte Phase der Sternentwicklung – insbesondere die Entstehung von Neutronensternen und Schwarzen Löchern – stark beeinflussen.

Sterne verlangsamen ihre Rotation von ihrer Entstehung bis zu ihrem Ende auf ein Hundertstel oder gar ein Tausendstel. Ein Großteil des Drehimpulses wird dabei durch an der Oberfläche abströmende Gase – Sternwind genannt – abgeführt. Doch wie Beobachtungen zeigen, reicht diese Erklärung nicht aus,. Die neuen Computersimulationen zeigen jetzt erstmals, wie Vorgänge im Inneren eines Sterns an der Änderung der Sternrotation beteiligt sind. Dazu haben Forscher die Konvektionszonen – Bereiche, in denen Gas auf- und absteigt – in einem Stern mit der 16-fachen Sonnenmasse simuliert. Die Wissenschaftler wollen das Verfahren jetzt auch auf Sterne unterschiedlicher Massen anwenden und so eine allgemeine Beschreibung der Entwicklung der Rotation von Sternen erhalten.

Bildquelle: KyotoU / Lucy McNeill