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Der schnellste Stern der Milchstraße
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Erlangen-Nürnberg
astronews.com
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.
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.
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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