- Leuchtkräftiger Blauer Veränderlicher
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Der Pistolenstern und der in einem LBV-Ausbruch ausgestossene Nebel. Falschfarbenaufname des Hubble-Space-Teleskop. Quelle: NASA
Leuchtkräftiger Blauer Veränderlicher (kurz LBV; engl. luminous blue variable), nach dem Stern S Doradus auch S-Doradus-Stern oder auch Hubble-Sandage-Veränderliche genannt, bezeichnet eine kurze Phase blauer Sterne von 50–150 Sonnenmassen mit ausgeprägter veränderlicher Leuchtkraft[1].
Inhaltsverzeichnis
Übersicht
Die LBV, die zu den so genannten Hyperriesen zählen, besitzen die größte Masse, die ein hydrodynamisch stabiler Stern haben kann (Humphreys-Davidson-Grenze), und strahlen für eine kurze Zeit mit einer Leuchtkraft, die das Millionenfache der Sonne betragen kann. Durch die hohe Oberflächentemperatur von ca. 30.000 bis 50.000 Kelvin erscheinen sie blau und gehören der Spektralklasse O an. LBV pulsieren in mehreren Moden gleichzeitig und aufgrund eines starken Sternwinds sind von einer Gaswolke umgeben. Durch den Sternwind beträgt der Massenverlust zwischen 10-6 und 10-3 Sonnenmassen pro Jahr. Dadurch verliert die Sterne einen erheblichen Teil ihrer Masse innerhalb des LBV-Stadiums.
Nach ihrer nur einige Zehntausend Jahre dauernden Phase als LBV können sie sich zu Wolf-Rayet-Sternen entwickeln und enden in einer Supernova- oder (bislang hypothetischen) Hypernova-Explosion. Sollte der Stern nicht genügend Masse verlieren, könnte dies theoretisch auch zu einer Paarinstabilitätssupernova führen.
Aufgrund der Kürze des LBV Stadiums gehören die Leuchtkräftigen Blauen Veränderlichen zu der am seltensten vorkommenden Klassen von Sternen. Es sind nur wenige LBV bekannt, sechs davon in der Milchstraße und einige weitere in dessen Nachbargalaxien der lokalen Gruppe.
Veränderlichkeit
Die Veränderlichkeit der LBV wird in drei Zeitskalen aufgeteilt:
- Fluktuationen mit geringer Amplitude in der Größenordnung von Tagen bis Monaten
- Kleine Eruptionen oder S Dor-Ausbrüche mit Amplituden von 1 bis 2 mag in der Größenordnung von Jahren bis Jahrzehnten
- Große Eruptionen mit Amplituden größer als 2 mag und einer Zeitdauer von bis zu einigen 100 Jahren
Die ersten beiden Helligkeitsänderungen sind die Folge einer Bildung von Dichteschwankungen in der Pseudophotosphäre. Der veränderliche Sternwind ist so dicht, dass die vom Stern abgegebene Strahlung in der abströmenden Hülle absorbiert und reemitiert wird. Aufgrund des Abstands vom Stern ist der Sternwind kühler und die Emission erfolgt bei anderen Frequenzen. Die bolometrische Helligkeit des Leuchtkräftigen Blauen Veränderlichen ändert sich maximal mit einem Faktor 2, während es zu großen Helligkeitsschwankungen im visuellen Band kommt[2].
Die Ursache der großen Eruptionen ist nicht eindeutig identifiziert. Bei der Berechnung von Sternmodellen ist aufgefallen, dass während der LBV-Phasen in den äußeren Schichten der Sterne die Zeitskala des freien Falls größer wird als die der thermischen Diffusion. Dies führt dazu, dass während einer Eruption die Instabilitäten, welche die Eruption steuern (z.B. eine Leuchtkraft größer der Eddington-Grenze), sich in den Stern hinein ausbreiten und so große Mengen an Material mitreißen können. Dieses Modell wird als Geysir-Modell bezeichnet. Die Abweichung von der Punktsymmetrie der Nebel von LBV-Sternen lässt vermuten, dass die Rotation eine wesentliche Rolle spielt und die Ejektion von Materie bevorzugt entlang der Pole der Rotationsachse erfolgt[3].
Bekannte Leuchtkräftige Blaue Veränderliche
- Eta Carinae[4], der leuchtkräftigste und einer der am intensivsten untersuchte Stern der Milchstraße,
- Pistolenstern, der dritthellste bekannte Stern unserer Milchstraße,
- LBV 1806-20, ein massereiches Doppelsternsystem in der Milchstraße,
- S Doradus, der leuchtkräftigste Stern der Großen Magellanschen Wolke,
- P Cygni, der LBV mit dem frühsten Entdeckungsdatum.
Einzelnachweise
- ↑ http://jumk.de/astronomie/sterne-a/lbv.shtml
- ↑ Pavel Abolmasov: Stochastic Variability of Luminous Blue Variables. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2011, arXiv:1103.3523.
- ↑ Georges Meynet, Cyril Georgy, Raphael Hirschi, Andre Maeder, Phil Massey, Norbert Przybilla, M.-Fernanda Nieva: Red Supergiants, Luminous Blue Variables and Wolf-Rayet stars: the single massive star perspective. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2011, arXiv:1101.5873.
- ↑ Jorick S. Vink: Eta Carinae and the Luminous Blue Variables. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2009, arXiv:0905.3338.
Weblinks
- Kerstin Weis: Die Morphologie und Kinematik von Nebeln um Leuchtkräftige Blaue Veränderliche. Dissertation, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg 1999, abgerufen am 31. Juli 2010.
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