Weiße Zwerge sind die ausgebrannten Kerne von Sternen wie unserer Sonne. Astronomen haben ein Paar Weißer Zwerge entdeckt, die mit halsbrecherischen Geschwindigkeiten aufeinander zuspiralen. Heute sind sich diese Weißen Zwerge so nahe, dass sie einander in nur 13 Minuten umkreisen, aber sie kommen sich allmählich noch näher. In etwa 900.000 Jahren – ein Augenblick in astronomischen Maßstäben – werden sie miteinander verschmelzen und möglicherweise als Supernova explodieren. Indem sie die Annäherung der Sterne beobachten, werden Wissenschaftler Einsteins allgemeine Relativitätstheorie und den Ursprung einiger seltsamer Supernovae untersuchen.
Die beiden Weißen Zwerge umkreisen einander mit 600 Kilometern pro Sekunde oder 180 Mal schneller als der schnellste Jet auf der Erde.
“Ich wäre fast vom Stuhl meines Teleskops gefallen, als ich sah wie ein Stern seine Geschwindigkeit in wenigen Minuten um 1.200 Kilometer pro Sekunde veränderte”, sagte Warren Brown, Astronom am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und leitender Autor der Studie.
Der hellere Weiße Zwerg enthält rund ein Viertel der Sonnenmasse in einer Kugel von der Größe des Neptun, während sein Begleiter mehr als die halbe Sonnenmasse in einer erdgroßen Kugel vereinigt. Ein Penny aus der Materie dieses Weißen Zwergs würde auf der Erde gut 450 Kilogramm wiegen.
Ihre gravitative Zugkraft ist so stark, dass sie den masseärmeren Stern um drei Prozent deformiert. Wäre die Erde in demselben Ausmaß ausgebeult, hätten wir 190 Kilometer hohe Gezeiten.
Das Entdeckungsteam jagt nach Paaren Weißer Zwerge, indem es das MMT Teleskop am Whipple Observatory auf dem Mount Hopkins in Arizona benutzt. Diese Sternenpaare sind zu eng zusammen, um sie fotografisch unterscheiden zu können. Durch die Analyse der Spektren waren Brown und sein Team allerdings in der Lage, die zwei Sterne zu differenzieren und ihre relativen Bewegungen zu messen. Die Sterne sind zudem so ausgerichtet, dass sie sich alle sechs Minuten gegenseitig bedecken.
“Wenn außerirdische Lebensformen auf einem Planeten in diesem Sternensystem leben würden, könnten sie sehen, wie eine ihrer beiden Sonnen alle sechs Minuten verschwindet – eine fantastische Lightshow”, sagte der Smithsonian Astronom und Co-Autor Mukremin Kilic.
Die Bedeckungen liefern eine sehr genaue Uhr, die extrem nützlich für die Messung jeglicher Veränderungen in dem System ist.
Die allgemeine Relativität sagt voraus, dass sich bewegende Objekte Kräuselungen im Gefüge der Raumzeit erzeugen werden, Gravitationswellen genannt. Diese Wellen tragen Energie fort, weswegen die Sterne sich einander annähern und sich gegenseitig schneller und schneller umkreisen.
“Obwohl wir mit modernen Instrumenten noch keine Gravitationswellen direkt gemessen haben, können wir ihre Existenz testen, indem wir die Veränderungen dieser beiden Sterne messen”, sagte Co-Autor J.J. Hermes, ein Student an der University of Texas in Austin. “Weil sie keine Masse auszutauschen scheinen ist dieses System ein außergewöhnlich klares Laboratorium, um solch einen Test durchzuführen.”
Das Team schätzt, diesen Test in wenigen Monaten durchführen zu können, wenn das Sternenpaar von der Erde aus gesehen hinter der Sonne auftaucht.
Einige Modelle sagen voraus, dass verschmelzende Weiße Zwerge wie dieses Paar der Ursprung einer seltenen Klasse von ungewöhnlich schwachen stellaren Explosionen, den “underluminous Supernovae”, sind.
“Wenn diese Systeme für diese Klasse von Supernovae verantwortlich ist, werden wir die binären Weißen Zwerge mit derselben Häufigkeit registrieren wie wir die Supernovae sehen. Unsere Himmelsdurchmusterung ist nicht vollständig, aber bis jetzt stimmen die Zahlen überein”, sagte Brown.
Diese Arbeit wird einen wichtigen Beobachtungstest für die Theorien über die Verschmelzung von Weißen Zwergen liefern, von denen man annimmt, dass sie viele Arten von Supernovae erzeugen, nicht nur die underluminous Supernovae.
Die Forschungsarbeit erscheint in einer Abhandlung, die für die Veröffentlichung in den The Astrophysical Journal Letters akzeptiert wurde. Browns Co-Autoren sind Mukremin Kilic (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics/CfA), J. J. Hermes (University of Texas in Austin), Carlos Allende Prieto (Instituto de Astrofisica de Canarias in Spanien), Scott J. Kenyon (CfA) und D. E. Winget (University of Texas in Austin).
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ist eine Gemeinschaftsarbeit zwischen dem Smithsonian Astrophysical Observatory und dem Harvard College Observatory und befindet sich in Cambridge (Massachusetts). Die Wissenschaftler des CfA sind in sechs Forschungsbereiche unterteilt und studieren den Ursprung, die Entwicklung und das letztendliche Schicksal des Universums.
Quelle: http://www.cfa.harvard.edu/news/2011/pr201119.html
(THK)
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