Hubble-Teleskop findet Hinweise auf Stern-Verschmelzung
Der 130 Lichtjahre entfernte Stern WD 0525+526 stellte die Himmelsforscher bislang vor ein Problem. Es handelt sich bei ihm um einen Weißen Zwerg, das Endstadium eines Sterne ähnlich unserer Sonne. Doch er enthält 20 Prozent mehr Masse als die Sonne und ist damit für einen Weißen Zwerg ungewöhnlich groß. Jetzt gelang es einem internationalen Forschungsteam, das Rätsel von WD 0525+526 durch genaue Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble zu lösen. Wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“ berichten, ist WD 0525+526 durch die Kollision und Verschmelzung von einem normalen Weißen Zwerg und einem weiteren Stern entstanden.
Wenn Sterne ähnlich der Sonne ihren nuklearen Energievorrat aufgebraucht haben, fallen sie zu einem solchen Weißen Zwerg zusammen und kühlen über viele Jahrmilliarden hinweg langsam ab. Weiße Zwerge sind nur etwa so groß wie die Erde und enthalten typischerweise etwas mehr als die Hälfte der Sonnenmasse – denn seine äußeren Hüllen stößt ein Stern beim Kollaps ins Weltall ab. Mit der 1,2-fachen Masse der Sonne gilt WD 0525+526 unter Astronomen deshalb als „ultramassiv“, also schwer übergewichtig.
Bei ihren Beobachtungen mit dem Hubble-Teleskop sind Snehalata Sahu von der University of Warwick in Großbritannien und ihre Kollegen auf eine kleine Menge an Kohlenstoff in der Atmosphäre des rätselhaften Zwergsterns gestoßen. „Kohlenstoff in der Atmosphäre ist ein verräterisches Zeichen dafür, dass dieser massereiche Weiße Zwerg der Überrest der Verschmelzung von zwei kollidierenden Sternen ist“, erklärt Sahu.
Denn für gewöhnlich enthalten Weiße Zwerge einen überwiegend aus Sauerstoff und Kohlenstoff bestehenden Kern, der von Schichten aus Helium und Wasserstoff umgeben ist. Diese Schichten bilden eine undurchlässige Barriere für die schwereren Elemente im Kern.
Doch bei einem Zusammenstoß mit anschließender Verschmelzung kann ein großer Teil der Hülle aus Helium und Wasserstoff verloren gehen – und dann kann auch Kohlenstoff an die Oberfläche und in die Atmosphäre gelangen. Wie die Messungen der Forscher zeigen, ist die Helium-Wasserstoff-Schicht tatsächlich Zehnmilliarden mal dünner als bei normalgewichtigen Weißen Zwergen
WD 0525+526 ist nicht der erste übergewichtige, aus einer Verschmelzung entstandene Weiße Zwerg, auf den Astronomen gestoßen sind. Doch der von Sahu und ihrem Team untersuchte Stern weist noch weitere Besonderheiten auf: Er enthält in seiner Atmosphäre im Vergleich nur etwa ein Hunderttausendstel der Menge an Kohlenstoff wie die anderen bekannten Weißen Zwerge, die aus Verschmelzungen entstanden sind. Und er ist mit knapp der vierfachen Temperatur der Sonne sehr viel heißer.
Das zeige, so die Forscher, dass HD 0525+526 jünger ist als ähnliche Objekte, die Verschmelzung also astronomisch gesehen noch nicht sehr lange her ist – weniger vermutlich als eine Million Jahre. Damit liefert WD 0525+526 den Forschern einen wertvollen Einblick in die frühe Phase der Entwicklung derartiger Himmelsobjekte.
Bildquelle: Dana Berry (STScI) / NASA
