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SUPERNOVAE
Neutronenstern in RCW 86 hat Begleiter 
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Bonn
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25. April 2017

Viele massereiche Sterne beenden ihr stellares Leben als sogenannte Supernova und leuchten dabei kurzzeitig so hell wie eine ganze Galaxie. Ein internationales Astronomen-Team hat nun im Supernova-Überrest RCW 86 einen Stern entdeckt, der durch die Supernova seines Nachbarn mit großen Mengen Kalzium angereichert wurde - der Fund könnte Folgen für die Theorie der Supernovae haben.

RCW 86

Das internationale Astronomen-Team entdeckte in dem Supernova-Überrest RCW 86 erstmals ein Doppelsternsystem aus einem Neutronenstern und einem sonnenähnlichen Stern. Bild: NASA / JPL-Caltech / UCLA  [Großansicht]

 Sterne können am Ende ihrer Entwicklung als Supernova explodieren. Dabei entsteht ein sogenannter Supernova-Überrest – eine riesige Gaswolke aus Wasserstoff, Helium und schweren Elementen, die aus dem explodierten Himmelskörper stammen. Von dem bleibt meist nur ein kleiner, extrem kompakter Rest – ein Neutronenstern - oder gar nur ein schwarzes Loch zurück.

Viele der Sterne, die vom Firmament leuchten, sind allerdings möglicherweise gar keine Einzelobjekte: Fachleute vermuten, dass massereiche Sterne in Wirklichkeit oft Doppelsterne sind, also Systeme, in denen zwei Partner umeinander kreisen. Bei diesem Tanz können die beiden Materie austauschen; mitunter sind sie auch von einer gemeinsamen Hülle umgeben. Sie stehen also in enger Symbiose.

Wenn in Doppelsternen ein Partner explodiert, kann das Paar unter Umständen fortbestehen. Es entsteht dann ein Doppelstern, dessen eine Komponente ein Neutronenstern ist. "Genau ein solches Gebilde haben wir nun unter die Lupe genommen", erklärt Prof. Dr. Norbert Langer vom Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn. Das internationale Team unter Leitung von Dr. Vasilii Gvaramadze aus Moskau nahm einen auffällig geformten Supernova-Überrest unter die Lupe, in dem sie ein solches Doppelsternsystem vermuteten.

Neutronensterne verraten sich dadurch, dass sie Röntgenstrahlung emittieren. Die Forscher fahndeten daher mit einem hoch empfindlichen Röntgendetektor, dem Weltraumteleskop Chandra, nach entsprechenden Emissionen. Mit Erfolg: Sie konnten im Südwestbereich des Nebels einen Neutronenstern identifizieren. In Aufnahmen des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO zeigte sich an der gleichen Stelle zudem ein sehr schwach leuchtender "normaler" Stern.

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Nach weiteren Untersuchungen – unter anderem mit dem Parkes-Radioteleskop in Australien – stand fest, dass es sich tatsächlich um ein Doppelsternsystem handelt. "Einer der Partner, der Neutronenstern, strahlt dabei nur im Röntgenbereich, während der andere, ein sonnenähnlicher Stern, bei Wellenlängen zu sehen ist, die unser Auge wahrnehmen kann", erklärt Langer.

Es ist das erste Mal, dass ein solcher sonnenähnlicher Begleitstern in einem Supernova-Überrest gefunden wurde. Die Wissenschaftler haben sein Strahlungsspektrum detailliert untersucht. Dadurch erhielten sie einen Einblick in den Zustand und die Entwicklung des Doppelsternsystems. So ergab die Untersuchung, dass der Begleitstern große Mengen Kalzium enthält – weit mehr als etwa unsere Sonne.

Diese Anreicherung lässt sich jedoch mit den gängigen Theorien der Supernova-Entstehung nicht erklären. Sie deutet stattdessen auf ein besonderes Szenario hin, bei dem mehr Kalzium erzeugt wird. Dieses Szenario wiederum hätte weitreichende Konsequenzen: So haucht nicht jeder Stern sein Leben in einer Supernova-Explosion aus; nur besonders massereiche Exemplare verabschieden sich mit einem solch spektakulären Ende.

Die neuen Beobachtungen korrigieren dieses Bild: "Möglicherweise können doch auch masseärmere Sterne als bisher angenommen eine Supernova-Explosion erzeugen", erklärt Langer. "Der Begleitstern liefert uns wichtige Daten, mit denen wir unsere Theorien zu Supernova-Explosionen neu bewerten können." Über ihre Untersuchung berichten die Forscher in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Nature Astronomy erschienen ist.

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siehe auch
Massereiche Sterne: Das turbulente Leben der Riesensonnen - 27. Juli 2012
Massereiche Sterne: Die Geburt ist bei allen Sterne gleich - 15. Juli 2010
Massereiche Sterne: Ähnlich entstanden wie unsere Sonne? - 15. Februar 2010
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
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