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Zwei Sterne steuern auf Supernova zu
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Potsdam
astronews.com
14. Juli 2021
In den Daten des Weltraumteleskops TESS haben Astrominnen
und Astronomen ein Doppelsternsystem entdeckt, das vermutlich in einer
Supernova-Explosion enden wird: Zwei Zwergsterne umrunden sich hier in äußerst
geringem Abstand. Verraten haben sie sich durch die tränenförmige Form des einen
Sterns, der zu einer charakteristischen Variation in der Helligkeit führte.
Blick in die Zukunft: Künstlerische
Darstellung des HD265435-Systems in rund 30
Millionen Jahren, mit dem kleineren Weißen
Zwergstern, der den Heißen Unterzwerg zu einer
Tränenform verzerrt.
Bild: University of Warwick / Mark Garlick [Großansicht] |
Ein internationales Team unter Leitung der University of Warwick
entdeckte in den Daten des Weltraumteleskops TESS ein seltenes
Doppelsternsystem, das offenbar auf eine Supernova zusteuert. Die verräterische
Tropfenform des Systems wird durch einen massereichen Weißen Zwerg in der Nähe
verursacht, der den anderen Stern mit seiner intensiven Schwerkraft verzerrt,
was auch der Katalysator für eine eventuelle Supernova sein wird. Das
Sternsystem gehört damit zu den wenigen bereits entdeckten, in denen eines Tages
ein Weißer Zwergstern seinen Kern wieder entzünden wird. Das Doppelsternsystem
HD265435 befindet sich in etwa 1500 Lichtjahren Entfernung und besteht aus einem
heißen Unterzwerg und einem Weißen Zwergstern, die sich in etwa 100 Minuten eng
umkreisen.
Weiße Zwerge sind die ausgebrannten Reste von Sternen. Sie haben ihren
gesamten Brennstoff verbraucht und sind klein und äußerst kompakt. Man geht
davon aus, dass eine Supernova vom Typ Ia entsteht, wenn der Kern eines Weißen
Zwergsterns wieder aufflammt und eine thermonukleare Explosion auslöst. Es gibt
zwei Szenarien, in denen dies geschehen kann. Im ersten Fall gewinnt der Weiße
Zwerg genug Masse, um das 1,4-Fache der Sonnenmasse zu erreichen, was als
Chandrasekhar-Limit bekannt ist. Dies geschieht etwa, wenn er Material von einem
Begleiter abziehen kann. Ist die kritische Grenze überschritten, kommt es zur
Explosion.
HD265434 passt in das zweite Szenario, bei dem die Gesamtmasse eines
Sternsystems aus mehreren Sternen nahe oder über dieser Grenze liegt. Bisher
wurden nur wenige andere Sternsysteme entdeckt, die diesen Grenzwert erreichen
und zu einer Supernova vom Typ Ia führen werden. "Wir wissen nicht genau, wie
diese Supernovae explodieren, aber wir wissen, dass es geschehen muss, weil wir
sehen, dass es anderswo im Universum passiert", erläutert Dr. Ingrid Pelisoli
von der University of Warwick. "Eine Möglichkeit ist, dass der Weiße
Zwerg genug Masse aus dem heißen Unterzwerg akkumuliert. Während die beiden
einander umkreisen und sich annähern, beginnt Materie aus dem heißen Unterzwerg
zu entweichen und auf den Weißen Zwerg überzugehen. Eine andere Möglichkeit ist,
dass sie Energie durch Gravitationswellenemissionen verlieren und sich dadurch
näher kommen, bis sie verschmelzen. Sobald der Weiße Zwerg bei beiden Methoden
genug Masse gewinnt, wird er zur Supernova."
Von 2018 bis 2020 war die Astrophysikerin an der Universität Potsdam in der
Arbeitsgruppe von Prof. Stephan Geier tätig. Auch er freut sich über die
gelungene Beobachtung: "Die charakteristische Tränenform dieses
Doppelsternsystems führt zu einer ebenso typischen Variation seiner Helligkeit.
Diese Variation ist allerdings meist so klein, dass sie mit bodengebundenen
Teleskopen nur schwer aufzuspüren ist. Die deutlich bessere Sensitivität des
TESS-Weltraumteleskops ermöglichte uns diese Entdeckung."
Der Transiting Exoplanet Survey Satellite, kurz TESS, der NASA sucht
eigentlich mithilfe der sogenannten Transitmethode nach Planeten. Dabei fahndet das
Teleskop nach dem geringfügigen Rückgang der Helligkeit bei einem Stern, der
entsteht, wenn ein Planet - von der Position des Satelliten aus - vor seiner
Sonne vorüberzieht. Er wurde im April 2018 gestartet. Die empfindlichen Sensoren
erlauben dem Teleskop aber auch die Entdeckung von Helligkeitsschwankungen mit
anderen Ursachen.
Über ihre Arbeit berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift Nature Astromomy erschienen ist.
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