Astronomische Wiedergeburt: Das neue Leben zweier Weißer Zwerge

Künstlerische Darstellung des neu geborenen Sterns (David A. Aguilar (CfA))
Künstlerische Darstellung des neu geborenen Sterns (David A. Aguilar (CfA))

Weiße Zwerge sind sterbende Sterne, die die Masse der Sonne in eine erdgroße Kugel packen. Astronomen haben jetzt ein erstaunliches Paar Weißer Zwerge entdeckt, die einander alle 39 Minuten umkreisen. Sie sind nun das Paar Weißer Zwerge mit der kürzesten bekannten Umlaufzeit. Mehr noch, in wenigen Millionen Jahren werden sie kollidieren und miteinander verschmelzen, um einen einzigen Stern zu bilden.

“Diese Sterne haben fast ein ganzes Leben gelebt. Wenn sie verschmelzen, werden sie ‘neu geboren’ und genießen ein zweites Leben”, sagte Mukremin Kilic vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), der leitende Autor der Studie, die die Entdeckung beschreibt.

“Unter den 100 Milliarden Sternen in der Milchstraße sind nur eine Handvoll Systeme aus verschmelzenden Weißen Zwergen bekannt. Die meisten wurden von Kilic und seinen Kollegen gefunden. Die neueste Entdeckung ist die erste der Gruppe, bei welcher die Weißen Zwerge verschmelzen und neu geboren werden.

Das neu identifizierte Doppelsternsystem (bezeichnet als SDSS J010657.39 – 100003.3) liegt etwa 7.800 Lichtjahre entfernt im Sternbild Cetus (Walfisch). Es besteht aus zwei Weißen Zwergen, einem sichtbaren Stern und einem unsichtbaren Begleiter, dessen Anwesenheit sich durch die Bewegung des sichtbaren Sterns um ihn herum verrät. Der sichtbare Weiße Zwerg besitzt etwa 17 Prozent der Sonnenmasse, während der zweite Weiße Zwerg 43 Prozent der Sonnenmasse aufweist. Astronomen glauben, dass beide aus Helium bestehen.

Die zwei Weißen Zwerge umkreisen einander in einer Entfernung von 225.000 Kilometern – weniger als die Entfernung von der Erde zum Mond. Sie bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von rund 430 Kilometern pro Sekunde (1,6 Millionen Kilometer pro Stunde) und vollenden einen Orbit in nur 39 Minuten.

Das Schicksal dieser Sterne ist schon besiegelt. Weil sie einander so eng umkreisen, verzerren die Weißen Zwerge das Raumzeit-Kontinuum und erzeugen expandierende Kräuselungen, bekannt als Gravitationswellen. Diese Wellen tragen Energie fort, wodurch die Sterne enger und enger aufeinander zu spiralen. In etwa 37 Millionen Jahren werden sie kollidieren und verschmelzen.

Wenn manche Weiße Zwerge kollidieren, explodieren sie als Supernova. Allerdings müssen beide zusammen 40 Prozent mehr Masse aufweisen als die Sonne, um als Supernova zu explodieren. Dieses Paar Weißer Zwerge ist nicht schwer genug, um zu einer Supernova zu werden. Stattdessen werden sie ein zweites Leben erfahren. Der verschmolzene Überrest wird beginnen, Helium zu fusionieren und ein weiteres Mal wie ein normaler Stern leuchten. Wer werden Zeuge neu geborenen Sternenlichts.

Dieses Binärsystem aus Weißen Zwergen wurde im Rahmen einer Durchmusterung entdeckt, die mit dem MMT Observatory auf dem Mount Hopkins (Arizona) durchgeführt wird. Die Durchmusterung hat ein Dutzend bislang unbekannter Paare aus Weißen Zwergen aufgedeckt. Die Hälfte davon verschmelzen und könnten in astronomisch gesehen naher Zukunft als Supernova explodieren.

Die Studie über diesen neu gefundenen Binärstern wird in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht und ist online verfügbar. Die Co-Autoren von Kilic sind Warren Brown und Scott Kenyon (Smithsonian Astrophysical Observatory), Carlos Allende Prieto (Instituto de Astrofisica de Canarias), J. Andrews (Columbia Astrophysics Laboratory), Scot Kleinman (Gemini Observatory), und K. Winget, D. Winget, sowie J. Hermes von der University of Texas in Austin.

Quelle: http://www.cfa.harvard.edu/news/2011/pr201109.html

(THK)

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