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RÖNTGEN-DOPPELSTERNE
Supernova-Explosion überlebt
von Stefan Deiters
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3. September 2001

Amerikanische Astronomen haben ein Doppelstern-System entdeckt, das wohl gerade so eine Supernova-Explosion überlebt hat. Zurückgeblieben ist vermutlich ein Neutronenstern, der von einem anderen Stern umkreist wird. Aufgeheiztes Gas, was auf den Neutronenstern überfließt sorgt für intensive Röntgenstrahlung und einen Jet. 

LH 5039
So stellt sich ein Grafiker das System LH 5039 vor. Darstellung: NOAO/Bill Pounds
Virginia McSwain ist Doktorandin an der Georgia State University und hat die mysteriöse Röntgenquelle namens LS 5039 in den Jahren 1998 bis 2000 genau studiert. Aufmerksam geworden war man auf dieses Objekt, durch den Rosat-Satelliten, der LS 5039 als möglichen Röntgen-Doppelstern aufspürte. Röntgen-Doppelsterne bestehen aus einem massereichen Stern, der um einen Neutronenstern oder um ein Schwarzes Loch kreist - also um die Überreste einer Supernova-Explosion. Dabei verliert der massereiche Stern Teile seiner Hülle an den kompakten Partner, was zu der beobachteten Röntgenstrahlung führt.

Später entdeckten Astronomen sogar, dass LS 5039 auch einen Jet, also gebündeltes Gas, ins All schleudert und dies fast mit Lichtgeschwindigkeit. Diese Jets waren zuvor nur in wenigen anderen massereichen Röntgen-Doppelsternen gefunden worden. Die Beobachtungen von McSwain mit Hilfe eines 2,1 Meter-Teleskops auf dem Kitt Peak konnten nun bestätigen, dass es sich bei LH 5039 um ein Röntgen-Doppelsternsystem handelt, allerdings um kein gewöhnliches.

Die angehende Wissenschaftlerin fand nämlich heraus, dass sich die beiden Objekte alle 4,1 Tage in einem extrem exzentrischen, also nicht kreisförmigen, Orbit umlaufen. Dies ist der ungewöhnlichste Orbit, der bislang bei massereichen Röntgen-Doppelsternen gefunden wurde. "Die Orbit-Periode muss einmal bei rund zwei Tagen gelegen haben", erläutert McSwain ihre Ergebnisse, "so dass sich die Sterne fast berührt haben, als die Supernova-Explosion stattfand. Das muss ein faszinierender Anblick gewesen sein für jemanden, der das Pech hatte in der Nähe zu sein."

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Die Forscher gehen davon aus, dass der Orbit des Doppelstern-Systems sich durch die Supernova-Explosion so in die Länge gezogen hat. Das Ausmaß hängt direkt mir der Masse zusammen, die der explodierende Stern ins All geschleudert hat. Aus dem Orbit von LS 5039 errechneten die Astronomen, dass bei der Supernova über das 15fache der Masse unserer Sonne ins All geschleudert wurden. Dies lässt faszinierende Schlussfolgerungen für die Geschichte des Sternsystems zu: "Diese Doppelsternsystem hat die Supernova gerade so überlebt", so Douglas Gies, der Doktorvater von McSwain. "Wäre es nur zu ein wenig mehr Massenverlust gekommen, hätte das Paar nicht als Doppelstern-System überlebt."

Viele massereiche Sterne werden in Doppelstern-Systemen geboren, so dass sich die Astronomen schon lange gefragt haben, was wohl passieren wird, wenn es in einem solchen System eine Supernova-Explosion gibt. Die nicht explodierende Komponente dürfte, so die allgemeine Ansicht, die Supernova überleben, aus dem explodierenden Stern kann ein Neutronenstern oder aber ein Schwarzes Loch werden, dass entweder in dem System verbleibt oder aber ins All geschleudert wird. Verbleibt sie in dem Doppelstern-System dürfte sie damit beginnen, Material vom anderen Stern abzuziehen, das auf den Neutronenstern oder ins Schwarze Loch hineinspiralt und sich dabei erhitzt. So wird intensive Röntgenstrahlung frei. In der Milchstraße hat man bislang über 60 so genannte massereiche Röntgen-Doppelstern-Systeme gefunden.

Bei LS 5039 dürfte es sich nach Ansicht der Forscher um einen Neutronenstern handeln, wobei auch ein Schwarzes Loch als kompakter Partner noch nicht ganz auszuschließen ist. LS 5039 liegt im Sternbild Schild.

Links im WWW
National Optical Astronomy Observatory
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