Ein internationales Team von Astronomen unter der Leitung von Prof. Roberto K. Saito von der Universidade Federal de Santa Catarina in Florianópolis, Brasilien, berichtet über die Entdeckung eines einzigartigen Objekts in unserer Galaxie. Es befindet sich im Sternbild Skorpion, in der Nähe des Zentrums der Milchstraße und erscheint als eine eigenartige Kombination eines veränderlichen Sterns, umgeben von einem Nebel, der ebenfalls seine Helligkeit verändert. Diese Entdeckung wurde am 14. November 2023 in den „Astrophysical Journal Letters“ veröffentlicht.
Sie erfolgte auf der Grundlage des VVV-Surveys, der systematisch die Ebene der Milchstraße im Infrarot-Licht mit dem VISTA-Teleskop am ESO Paranal-Observatorium in Chile kartiert hat. Die über mehr als 12 Jahre aufgenommenen Bilder ermöglichen die Suche und Überwachung von Sternen, die im Laufe der Zeit ihre Helligkeit verändern. Zehntausende solcher Sterne wurden entdeckt und nach ihren Lichtkurven klassifiziert. Doch ab und zu taucht ein Objekt auf, das nicht leicht erklärt werden kann, da es keiner der bekannten Klassen angehört.
Der VVV-Survey hat ein Dutzend solcher nicht identifizierten Objekte gefunden, die „WIT“ genannt wurden, für „Was ist das? (What is this?)“, und die seltene astrophysikalische Phänomene repräsentieren. Dies ist bei WIT-12 der Fall, einem Nebel, der seine Helligkeit verändert und auf eine interessante Art der Variabilität hindeutet. Die genauere Untersuchung der Region führte zur Entdeckung eines roten Sterns im Zentrum des Nebels, dessen Helligkeit im Zeitraum von etwa 4 Jahren variiert. Spektroskopie mit dem 4-Meter-Teleskop SOAR auf Cerro Pachón in Chile enthüllte, dass es sich um sehr junges stellares Objekt handelt, welches den Nebel periodisch beleuchtet. Rätselhaft ist jedoch, dass sich die Helligkeit von Gebieten des Nebels zum Teil synchron mit dem Stern als auch asynchron ändert (d. h., wenn der Zentralstern heller wird, verblassen diese Teile des Nebels).
Dieses Phänomen verwirrte die Beobachter und führte zu seiner Klassifizierung als WIT-Objekt. Gleichwohl hat das VVV-Team ein paar Erklärungen parat. So könnte der veränderliche Zentralstern ein „Lichtecho“ erzeugen, indem das Licht durch Staubteilchen im Nebel gestreut und zu uns umgelenkt wird. Da der Nebel ausgedehnt ist, erreicht uns das Licht von der uns zugewandten Seite direkt, wodurch diese Region heller wird, wenn der Stern heller wird. Andererseits dauert es eine gewisse Zeit, bis das Licht in die entferntere Region des Nebels und von dort zu uns gelangt, sodass es später ankommt, wenn der Stern an Helligkeit verliert. Lichtechos wurde zuvor bei einigen explosiven Ereignissen wie Novae und Supernovae beobachtet, jedoch nicht bei jungen veränderlichen Sternen wie WIT-12. Eine andere mögliche Erklärung ist das Vorhandensein einer verformten Scheibe aus Gas und Staub, die die Beleuchtung von Teilen des Nebels blockiert, wenn sie den Stern umkreist. Dies wäre eine Art "Gegen-Leuchtturm", der bei seiner Drehung alle Richtungen außer einer bestrahlt. Die endgültige Lösung erfordert weitere Beobachtungen und die Suche nach solchen Objekten mit Teleskopen wie dem zukünftigen Vera C. Rubin Observatory.
Die Abbildung links zeigt den Zentralstern (Mitte) und zwei markierte Gebiete des Nebels. Schematische Lichtkurven mit entsprechenden Farben für Stern und Nebelregionen sind rechts dargestellt. Während eine Region (rötlich umkreist) im Gleichtakt mit dem Stern variiert, ändert sich die andere (cyanfarbig umkreist) im Gegentakt.
Kontakt: Dr. Bringfried Stecklum