Seltenes Phänomen: Zwei Sterne kollidieren heftig und bilden einen Weißen Zwerg

Ein Weißer Zwerg ist ein dichter Kern, der übrig bleibt, wenn einem Stern der Brennstoff ausgeht und er kollabiert. Er hat etwa die halbe Masse der Sonne, besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff und Sauerstoff und ist von Schichten aus Helium und Wasserstoff umgeben.

Astronomen der University of Warwick (Großbritannien) haben gerade Beweise dafür gefunden, dass der 130 Lichtjahre von der Erde entfernte Weiße Zwergstern WD 0525+526 tatsächlich der Überrest zweier verschmolzener Sterne ist – ein seltenes Phänomen, das durch Ultraviolettbeobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops aufgedeckt wurde.

Ein Weißer Zwerg ist ein dichter Kern, der übrig bleibt, wenn einem Stern der Brennstoff ausgeht und er kollabiert. Er hat normalerweise die Größe der Erde, aber etwa die halbe Masse der Sonne, besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff und Sauerstoff und ist von Schichten aus Helium und Wasserstoff umgeben.

Weiße Zwerge mit Massen, die die der Sonne übersteigen („supermassiv“), sind selten und ihr Ursprung ist nicht gut verstanden.

Frühere optische Beobachtungen deuteten darauf hin, dass WD 0525+526 einem typischen massereichen Weißen Zwerg ähnelte. Hubble-Ultraviolettdaten enthüllten jedoch schwache Spuren von Kohlenstoff in der wasserstoffreichen Atmosphäre des Sterns – ein Kennzeichen eines Überrests einer Sternverschmelzung.

Während der Fusion können die Wasserstoff- und Heliumschichten fast vollständig verbrennen und einen dünnen Mantel hinterlassen, der es dem Kohlenstoff aus dem Kern ermöglicht, an die Oberfläche aufzusteigen.

Das Team stellte fest, dass die Wasserstoff- und Heliumschichten von WD 0525+526 zehn Milliarden Mal dünner sind als die eines typischen Weißen Zwergs und wahrscheinlich während der Verschmelzung abgetragen wurden.

Allerdings ist die Kohlenstoffmenge auf der Oberfläche etwa 100.000 Mal geringer als bei anderen Fusionsresten, während die Temperatur des Sterns fast viermal höher ist als die der Sonne. Dies deutet darauf hin, dass sich WD 0525+526 in einem sehr frühen Stadium seiner Entwicklung nach der Fusion befindet.

Eine weitere Anomalie besteht darin, dass der Stern zu heiß ist, um Konvektion zu erzeugen – den Mechanismus, der normalerweise Kohlenstoff an die Oberfläche kühlerer Überreste befördert. Stattdessen entdeckte das Team eine subtilere Form der Durchmischung, die sogenannte „Quasi-Konvektion“. Diese wurde erstmals bei einem Weißen Zwerg dokumentiert und ermöglicht es kleinen Mengen Kohlenstoff, langsam in die wasserstoffreiche Atmosphäre aufzusteigen.

„Direkte Beweise für eine Verschmelzung in einem einzelnen Weißen Zwerg sind selten“, sagte Co-Autor Professor Boris Gänsicke. „Nur die Ultraviolettspektroskopie ermöglicht es uns, dieses Signal in einem so frühen Stadium zu erkennen, wenn Kohlenstoff im optischen Wellenlängenbereich noch nicht sichtbar ist. Da die Erdatmosphäre ultraviolettes Licht blockiert, müssen diese Beobachtungen vom Weltraum aus erfolgen – und derzeit ist dies nur mit Hubble möglich.“

Wissenschaftler prognostizieren, dass mit der Abkühlung von WD 0525+526 die Kohlenstoffmenge auf seiner Oberfläche zunehmen wird. Sein ultraviolettes Licht bietet einen seltenen Einblick in die frühen Folgen einer Sternverschmelzung – und setzt neue Maßstäbe für die Erforschung des Untergangs von Doppelsternsystemen.

(Vietnam+)

Quelle: https://www.vietnamplus.vn/hien-tuong-hiem-gap-hai-ngoi-sao-va-cham-du-doi-tao-ra-sao-lun-trang-post1054651.vnp