Junger Stern entpuppt sich als stellarer Greis
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Ruhr-Universität Bochum astronews.com
16. Januar 2017
Nicht nur 2,3 Milliarden Jahre, sondern ganze
zwölf Milliarden Jahre alt ist 49 Librae, ein relativ heller Stern am Südhimmel.
Das Objekt hat Forscher viele Jahrzehnte lang vor Rätsel gestellt, weil sie es für
jünger hielten, als es in Wirklichkeit ist. Neue Beobachtungen lieferten nun
aber eine Erklärung dafür, warum der Stern seine Beobachter so lange täuschen
konnte.
Die Zukunft des Systems 49 Librae: Material
fließt in der Roten-Riesen-Phase auf den Weißen
Zwerg über, wodurch es zu Novae oder gar einer
Supernova kommen kann.
Bild: NASA's Goddard Space Flight Center/S.
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Der Stern 49 Librae im Sternbild Waage ist offenbar deutlich älter, als
Astronomen gedacht hatten: "Bislang war man davon ausgegangen, dass der
Stern nur halb so alt ist wie unsere Sonne", erzählt Prof. Dr. Rolf Chini von
der Ruhr-Universität Bochum. "Unsere Daten zeigen jedoch, dass er bereits
entstand, als sich unsere Galaxie gebildet hat." Der Grund für den Irrtum: Bei
dem Himmelsobjekt handelt es sich um ein Doppelsternsystem, was eine andere
Forschergruppe bereits 2016 belegt hatte. Chinis Team zeigte nun den Mechanismus
auf, mit dem der Sternenpartner von 49 Lib das falsche Alter vortäuscht.
Bei dem Partner von 49 Librae handelt es sich um einen fast erloschenen Stern,
der nahezu unsichtbar ist. Am Ende seines Lebens hatte er einen Teil seiner
Materie auf 49 Librae übertragen - und das brachte die Altersschätzungen
durcheinander.
Wissenschaftler bestimmen das Alter von Sternen anhand ihrer chemischen
Zusammensetzung. Alte Sterne, die sich in der frühen Phase des Universums
gebildet haben, enthalten keine schweren Elemente. Denn diese Elemente sind erst
durch die Kernfusion vieler Generationen von Sternen entstanden. Junge Sterne
wie unsere Sonne besitzen also schwere Elemente, weil sie aus den Überbleibseln
vergangener Sternengenerationen hervorgegangen sind.
Weil der rätselhafte Stern 49 Librae schwere Elemente enthält, haben Forscher
jahrzehntelang gedacht, er sei relativ jung. Das Bochumer Team fand jedoch
heraus, dass die schweren Elemente nicht ursprünglich von 49 Librae stammen,
sondern von seinem unsichtbaren Begleiter auf ihn übertragen wurden: Am Ende
ihres Lebens werden Sterne riesengroß; so groß, dass ihre eigene Schwerkraft
nicht mehr ausreicht, um die Materie zusammenzuhalten. Sie strömt als Gas ins
Weltall. Ist ein zweiter Stern in der Nähe, kann er die abgestoßene Materie mit
seiner Schwerkraft anziehen und aufnehmen. Auf diese Weise erhielt 49 Librae seine
schweren Elemente.
Das Alter von Sternen bestimmen Astronomen anhand
ihrer Spektren. Sie zerlegen das vom Stern ausgestrahlte Licht in seine
verschiedenen Anteile und schlüsseln auf, bei welchen Wellenlängen der Stern am
meisten Licht abstrahlt. Die Zusammensetzung der chemischen Elemente eines
Sterns bestimmt das Spektrum.
Anhand ihrer Daten können die RUB-Forscher
nicht nur das Alter des untersuchten Sterns angeben. "Wir können die gesamte
Entwicklung dieses Doppelsystems nachvollziehen", erklärt Chini. So wissen die
Astronomen zum Beispiel auch, mit welchen Massen die Sterne ihr Leben begonnen
haben und wie sich diese weiterentwickeln werden.
Anfangs waren beide Sterne ähnlich massereich wie die Sonne: Als 49 Librae einen
Teil der Materie seines erlöschenden Partners übernahm, legte er etwa 0,55
Sonnenmassen an Masse zu. Je massereicher ein Stern, desto kürzer ist seine
Lebenszeit. Durch die Massezunahme verringert sich die Lebensdauer von 49 Librae
somit drastisch. "Er wird sich schnell zu einem Roten Riesen entwickeln und dann
zu einem Weißen Zwerg zusammenfallen", beschreibt Chini sein Schicksal. Als Roter Riese wird 49 Librae seine Materie nicht mehr zusammenhalten können –
so wie es auch seinem Sternenpartner einst erging, der heute schon ein Weißer
Zwerg ist. Ein Teil der Materie von 49 Librae wird von seinem erlöschenden
Sternenpartner angezogen werden. "Wenn dieser das Material nicht in kleinen
Ausbrüchen wieder loswerden kann, wird er als Supernova vollständig
explodieren", sagt Chini.
Über ihre Analyse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in The Astrophysical Journal
erschienen ist.
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