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HOCHGESCHWINDIGKEITSSTERNE
Der schnellste Stern der Milchstraße
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Erlangen-Nürnberg
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10. März 2015

Auf den ersten Blick scheint der Stern US 708 nicht wirklich etwas Besonderes zu sein. Wenn man allerdings genauer hinschaut, fällt auf, dass er sich mit großer Geschwindigkeit durch die Milchstraße bewegt und zudem zu einem großen Teil aus Helium besteht. Jetzt fanden Astronomen eine Erklärung für die hohe Geschwindigkeit und die Zusammensetzung des Sterns.

US 708

Seit einer thermonuklearen Supernova hat der schnellste Stern der Milchstraße mit dem Namen US 708 eine so hohe Geschwindigkeit, dass er sogar unsere Galaxie verlassen wird (Illustration). Bild: ESA / Hubble, NASA und Sebastian Geier [Großansicht]

Er ist so schnell unterwegs wie kein anderer: Ein Team aus Astrophysikern unter Leitung von Forschern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) entdeckte vor zehn Jahren in unserer Galaxie den unscheinbaren Stern US 708, der sich später als wahrer Raser entpuppte. Anhand neuer Beobachtungen, an denen das Team der FAU maßgeblich beteiligt war, ist nun die Ursache für die immense Geschwindigkeit aufgeklärt: Schuld ist eine Explosion, nämlich eine thermonukleare Supernova. Mit den Ergebnissen einer jetzt veröffentlichten Studie lassen sich diese bislang überaus rätselhaften Explosionen besser verstehen.

Mit 4.320.000 Kilometern pro Stunde ist der Stern US 708 rund 2.000-mal schneller als das Überschallflugzeug Concorde und etwa viereinhalbmal so schnell wie unsere Sonne. Er übertrifft damit alle bisher gemessenen Geschwindigkeitsrekorde von Sternen um Längen. Sein Tempo ist sogar so hoch, dass er unsere Galaxie, die Milchstraße, auf Nimmerwiedersehen verlassen wird.

Heute kennen die Astronomen unter den 100 Milliarden Sternen unserer Galaxis gerade einmal zwei Dutzend ähnlich schnelle Sterne. Sie entstehen üblicherweise, wenn sich ein Doppelstern dem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße nähert und dabei auseinandergerissen wird. Ein Stern fällt dann ins Schwarze Loch, der Partner wird aus der Galaxie katapultiert und so zum Hochgeschwindigkeitsstern.

Doch die Erlanger Forscher hegten Zweifel, ob auch US 708 aus dem Zentrum unserer Galaxis stammt. Denn was sich auf diese Weise nicht erklären ließ war, warum US 708 - anders als andere bekannte Hochgeschwindigkeitssterne - aus Helium besteht.

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Heliumsterne sind äußert seltene, alte Sterne von nur halber Sonnenmasse. Normale Sterne, wie unsere Sonne, bestehen dagegen hauptsächlich aus Wasserstoff. Durch die aktuellen Beobachtungen kamen die Forscher der Entstehung von US 708 und damit auch der Ursache für seine immense Geschwindigkeit auf die Spur.

Den Wissenschaftlern gelang es, die Flugbahn des Sterns zu rekonstruieren. Dabei kam heraus, dass der Stern unmöglich aus dem Zentrum der Milchstraße kommen kann und daher das dortige Schwarze Loch als Katapult ausscheidet. Doch welches Ereignis machte US 708 einerseits zu einem rasenden Stern und andererseits zu einem Heliumstern?

Die Forscher entdeckten, dass US 708 sich viel schneller dreht als jeder andere bekannte Heliumstern. Dies ist ein Hinweis darauf, dass er einmal einen sehr nahen Doppelsternpartner hatte, dessen Gezeitenkräfte ihn wie einen Brummkreisel aufgezogen haben.

Mittels Computersimulationen ergab sich ein schlüssiges Bild: Der Doppelsternpartner muss ein sehr kompakter, nur erdgroßer Stern gewesen sein, ein sogenannter Weißer Zwerg. Die beiden Sterne rotierten um einen gemeinsamen Mittelpunkt, kamen sich immer näher, die Umlaufgeschwindigkeit wurde größer. Der Weiße Zwerg entriss seinem Partner so viel von seiner Hülle, dass dessen Heliumkern sichtbar wurde und in der Folge Helium von US 708 zum Weißen Zwerg strömte.

Der Abstand wurde noch kleiner, die Geschwindigkeit noch höher, noch mehr Helium strömte zum Weißen Zwerg. Bevor der Weiße Zwerg den anderen Stern komplett schluckte, explodierte er jedoch und wurde bei dieser thermonuklearen Supernova komplett zerstört.

Zwar hatte diese Explosion eine enorme Wucht, doch war sie nur zu einem kleinen Teil für das hohe Tempo verantwortlich, mit dem US 708 jetzt durchs Weltall rast. Vielmehr betrugen die Umlaufgeschwindigkeiten im Doppelsternsystem kurz vor der Explosion fast 1.000 Kilometer pro Sekunde. Als der Weiße Zwerg explodierte, fiel mit einem Schlag auch dessen Anziehungskraft weg. US 708 behielt seine bereits ohnehin immens große Geschwindigkeit bei, wurde durch die Supernova sogar noch ein bisschen beschleunigt. Seither ist er als schnellster Stern der Milchstraße unterwegs.

Mit ihren Ergebnissen, so die Wissenschaftler, sei erstmals ein Zusammenhang zwischen Heliumsternen und thermonuklearen Supernovae nachgewiesen worden, so dass ihre Arbeit auch einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis dieser gigantischen Explosion liefern dürfte.

Über ihre Resultate berichten die Astronomen in einem Fachartikel in der Wissenschaftszeitschrift Science.

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siehe auch
Sterne: Ausgestoßene im intergalaktischen Raum? - 2. Mai 2012
Hubble: Weltraumteleskop entdeckt rasende Sterne - 12. Januar 2009
Sterne: Aus der Milchstraße katapultiert - 31. Januar 2006
VLT: Stern mit Rekordgeschwindigkeit entdeckt - 13. November 2005
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Universität Erlangen-Nürnberg
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