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STERNE
Junger Stern entpuppt sich als stellarer Greis
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Ruhr-Universität Bochum
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16. Januar 2017

Nicht nur 2,3 Milliarden Jahre, sondern ganze zwölf Milliarden Jahre alt ist 49 Librae, ein relativ heller Stern am Südhimmel. Das Objekt hat Forscher viele Jahrzehnte lang vor Rätsel gestellt, weil sie es für jünger hielten, als es in Wirklichkeit ist. Neue Beobachtungen lieferten nun aber eine Erklärung dafür, warum der Stern seine Beobachter so lange täuschen konnte.

Nova

Die Zukunft des Systems 49 Librae: Material fließt in der Roten-Riesen-Phase auf den Weißen Zwerg über, wodurch es zu Novae oder gar einer Supernova kommen kann. Bild: NASA's Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger  [Großansicht]

Der Stern 49 Librae im Sternbild Waage ist offenbar deutlich älter, als Astronomen gedacht hatten: "Bislang war man davon ausgegangen, dass der Stern nur halb so alt ist wie unsere Sonne", erzählt Prof. Dr. Rolf Chini von der Ruhr-Universität Bochum. "Unsere Daten zeigen jedoch, dass er bereits entstand, als sich unsere Galaxie gebildet hat." Der Grund für den Irrtum: Bei dem Himmelsobjekt handelt es sich um ein Doppelsternsystem, was eine andere Forschergruppe bereits 2016 belegt hatte. Chinis Team zeigte nun den Mechanismus auf, mit dem der Sternenpartner von 49 Lib das falsche Alter vortäuscht.

Bei dem Partner von 49 Librae handelt es sich um einen fast erloschenen Stern, der nahezu unsichtbar ist. Am Ende seines Lebens hatte er einen Teil seiner Materie auf 49 Librae übertragen - und das brachte die Altersschätzungen durcheinander.

Wissenschaftler bestimmen das Alter von Sternen anhand ihrer chemischen Zusammensetzung. Alte Sterne, die sich in der frühen Phase des Universums gebildet haben, enthalten keine schweren Elemente. Denn diese Elemente sind erst durch die Kernfusion vieler Generationen von Sternen entstanden. Junge Sterne wie unsere Sonne besitzen also schwere Elemente, weil sie aus den Überbleibseln vergangener Sternengenerationen hervorgegangen sind.

Weil der rätselhafte Stern 49 Librae schwere Elemente enthält, haben Forscher jahrzehntelang gedacht, er sei relativ jung. Das Bochumer Team fand jedoch heraus, dass die schweren Elemente nicht ursprünglich von 49 Librae stammen, sondern von seinem unsichtbaren Begleiter auf ihn übertragen wurden: Am Ende ihres Lebens werden Sterne riesengroß; so groß, dass ihre eigene Schwerkraft nicht mehr ausreicht, um die Materie zusammenzuhalten. Sie strömt als Gas ins Weltall. Ist ein zweiter Stern in der Nähe, kann er die abgestoßene Materie mit seiner Schwerkraft anziehen und aufnehmen. Auf diese Weise erhielt 49 Librae seine schweren Elemente.

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Das Alter von Sternen bestimmen Astronomen anhand ihrer Spektren. Sie zerlegen das vom Stern ausgestrahlte Licht in seine verschiedenen Anteile und schlüsseln auf, bei welchen Wellenlängen der Stern am meisten Licht abstrahlt. Die Zusammensetzung der chemischen Elemente eines Sterns bestimmt das Spektrum.

Anhand ihrer Daten können die RUB-Forscher nicht nur das Alter des untersuchten Sterns angeben. "Wir können die gesamte Entwicklung dieses Doppelsystems nachvollziehen", erklärt Chini. So wissen die Astronomen zum Beispiel auch, mit welchen Massen die Sterne ihr Leben begonnen haben und wie sich diese weiterentwickeln werden.

Anfangs waren beide Sterne ähnlich massereich wie die Sonne: Als 49 Librae einen Teil der Materie seines erlöschenden Partners übernahm, legte er etwa 0,55 Sonnenmassen an Masse zu. Je massereicher ein Stern, desto kürzer ist seine Lebenszeit. Durch die Massezunahme verringert sich die Lebensdauer von 49 Librae somit drastisch. "Er wird sich schnell zu einem Roten Riesen entwickeln und dann zu einem Weißen Zwerg zusammenfallen", beschreibt Chini sein Schicksal.

Als Roter Riese wird 49 Librae seine Materie nicht mehr zusammenhalten können – so wie es auch seinem Sternenpartner einst erging, der heute schon ein Weißer Zwerg ist. Ein Teil der Materie von 49 Librae wird von seinem erlöschenden Sternenpartner angezogen werden. "Wenn dieser das Material nicht in kleinen Ausbrüchen wieder loswerden kann, wird er als Supernova vollständig explodieren", sagt Chini.

Über ihre Analyse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in The Astrophysical Journal erschienen ist.

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siehe auch
Fermi: Auch Novae senden Gammastrahlen aus - 7. August 2014
Fermi: Nova mit Überraschung - 18. August 2010
Links im WWW
Ruhr-Universität Bochum
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