Sturzgeburt bei Sternen

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Eine bestimmte Form von Kohlenstoff kann womöglich viel schneller aus ihren Ausgangsprodukten entstehen als bisher angenommen. Da diese Kohlenstoffvariante die Verbrennung von Wasserstoff in jungen Sternen katalysiert, müssen wohl die bisherigen Theorien der Geburt von Sternen überarbeitet werden. Das berichtet ein internationales Wissenschaftlerteam im Fachmagazin Nature (Band 433, Seite 136).

Die Forscher um Hans Fynbo von der Universität von Aarhus in Dänemark untersuchten in ihrer am europäischen Zentrum für Kern- und Teilchenforschung CERN in Genf durchgeführten Studie die Geschwindigkeit der so genannten dreifachen Alpha-Kernreaktion. Dabei reagieren die Kerne dreier Heliumatome miteinander, so dass eine energetisch angeregte Form von Kohlenstoff entsteht.

Um herauszufinden, wie schnell dieser Vorgang verläuft, beobachteten die Forscher den umgekehrten Prozess ? den Zerfall des angeregten Kohlenstoffs in drei Heliumkerne, so genannte Alphateilchen. Der Kohlenstoff wurde dabei erzeugt, indem eine dünne Folie mit Bor- und Stickstoffkernen beschossen wurde.

Durch die Bestimmung der Energien der beim Zerfall des Kohlenstoffs abgegebenen Alphateilchen konnten die Forscher dann die Rate der umgekehrten dreifachen Alpha-Kernreaktion berechnen. Dabei stellte sich heraus, dass diese bei Temperaturen unterhalb von etwa 50 Millionen Grad Celsius doppelt so groß ist als bisher vermutet. Junge Sterne könnten sich daher viel schneller entwickelt haben, da sich der zur Katalyse der Wasserstoffverbrennung notwendige Kohlenstoff durch die beschleunigte Alpha-Kernreaktion schneller aus Heliumkernen bilden konnte.

Interessanterweise ist die Geschwindigkeit der dreifachen Alpha-Kernreaktion allerdings bei Temperaturen oberhalb von einer Milliarde Grad Celsius kleiner als der bisher angenommene Wert. Dies wiederum könnte die Entstehung schwerer Elemente in Supernova-Ausbrüchen beeinflussen.

Stefan Maier

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