EF ERIDANUS
Weder Stern noch Brauner Zwerg
von Stefan Deiters
astronews.com
7. Oktober 2004

Astronomen haben mit dem Gemini Nord und dem Keck II-Teleskop ein äußerst merkwürdiges stellares Objekt aufgespürt: Bei dem beobachteten Doppelsternsystem hat einer der beiden Partner so viel Materie verloren, dass nur  noch ein Rest übrig ist, der keinem bekannten Sternentyp ähnelt. Die Astronomen sprechen von einer neuen Klasse von stellaren Objekten.

So könnte das Doppelsternsystem EF Eridanus heute aussehen. Bild: Jon Lomberg / Gemini Observatory

"Wie in der klassischen Erzählung von der aufopfernden Partnerschaft hat auch in diesem Fall der eine Stern so viel Materie an seinen Doppelsternpartner abgegeben, dass quasi gar nichts mehr übrig ist", erläutert Steve B. Howell, der als Astronom am Wisconsin-Indiana-Yale-NOAO-Teleskop und am National Optical Astronomy Observatory in Tucson, Arizona arbeitet. "Der kannibalisierte Partner ist aber immer noch zu massereich, um als Planet durchzugehen, seine Zusammensetzung passt nicht zu der eines Braunen Zwerges und er hat viel zu wenig Masse, um noch als Stern zu gelten. Man weiß wirklich nicht, wie man ein solches Objekt klassifizieren soll."

Das Doppelstern-System, das unter dem Namen EF Eridanus bekannt ist, liegt in rund 300 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Eridanus, der Fluss. Das System besteht aus einem leuchtschwachen Weißen Zwergstern von etwa 60 Prozent der Masse unserer Sonne und einem Begleiter unbekannten Typs, der nur rund fünf Prozent der Sonnenmasse aufweist. Howell und sein Kollege Thomas E. Harrison von der  New Mexico State University haben mit Hilfe des Gemini Nord- und des Keck II-Teleskops auf dem Mauna Kea auf Hawaii detaillierte Beobachtungen des Systems gemacht, um hinter das Geheimnis von EF Eridanus zu kommen.

EF Eridanus ist ein Doppelsternsystem besonderer Art: Es handelt sich um einen magnetischen kataklysmischen Veränderlichen. Diese Klasse von Doppelsternen könnte eventuell deutlich mehr solcher "toten" stellaren Objekte erzeugen als bislang bekannt, glauben die beiden Astronomen. "Bei gewöhnlichen galaktischen Sternenzählungen werden diese Art von Systemen meistens nicht berücksichtigt", so Harrison. "Das sollte man sicherlich in Zukunft anders machen."

Beim dem Weißen Zwergstern handelt es sich um den ausgebrannten Überrest eines sonnenähnlichen Sterns, dessen Aschenrest sich auf ein Objekt von ungefähr Erdgröße konzentriert. Der glühende Sternenrest leuchtet immer noch im sichtbaren Bereich des Lichtes, trotzdem haben aber Howell und Harrison das Objekt im Infrarot-Bereich beobachtet, um mehr über den Begleiter des Weißen Zwerges zu erfahren.

Das war allerdings alles andere als einfach: Der Weiße Zwerg verfügt über ein Magnetfeld, das etwa 14 Millionen Mal stärker ist als das unserer Sonne und die in dieser Umgebung entstehende Zyklotronstrahlung störte die Beobachtung erheblich. Doch trotz dieser Schwierigkeiten gelang es den Forschern hinter das Geheimnis von EF Eridani zu kommen: Die Partner haben eine Orbitperiode von 81 Minuten. Vor vielleicht fünf Milliarden Jahren hingegen, als der eine Partner begann, Materie von seinem Begleiter abzuziehen, dürfte sie allerdings deutlich länger gewesen sein.

"Wann genau der Massentransfer auf den Weißen Zwerg begann und warum er plötzlich aufhörte, ist noch ein Rätsel", so Howell. Vermutlich kam es aber im Verlauf dieses Prozesses immer wieder zu kleinen Nova-Explosionen und die beiden Sterne kamen sich immer näher. Heute haben sie in etwa eine Entfernung wie Erde und Mond und von dem Begleiter des Weißen Zwerges dürfte in etwa ein Objekt vom Durchmesser des Jupiter übrig geblieben sein. Ursprünglich, so die Vermutung der Forscher, hatte der kannibalisierte Stern einmal eine Masse ähnlich der unserer Sonne. 

Doch der Überrest gibt den Astronomen nach wie vor Rätsel auf: Mit Hilfe von Spektren ließ sich zeigen, dass die Zusammensetzung des Objekts nicht der eines Braunen Zwerges oder eines Planeten entspricht. Es muss sich vielmehr um ein sehr kühles Objekt handeln, das etwa die Temperatur eines kühlen Braunen Zwergs aufweist. Dass es sich um einen "Super-Planeten" handelt, der die Entwicklung des Partners zum Weißen Zwergstern überlebt hat, halten die Forscher für unwahrscheinlich. Aus der Untersuchung von weiteren ähnlichen Doppelsternsystemen erhoffen sich die Astronomen nun weitere Erkenntnisse über die Natur dieses ungewöhnlichen Objektes.