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VLT
Dreifachsystem mit explosiver Zukunft
von Stefan Deiters
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21. November 2018

Astronomen haben mithilfe des Very Large Telescope ein faszinierendes Sternsystem entdeckt, dem sie eine explosive Zukunft voraussagen: ein Doppelstern aus zwei Wolf-Rayet-Sternen, von denen sich einer so schnell um die eigene Achse dreht, dass es ihn dabei fast zerreißt. In naher Zukunft dürfte er zudem als Supernova explodieren und für einen Gammastrahlenausbruch sorgen.

Apep

Blick auf das Dreifachsystem Apep im Sternbild Winkelmaß. Bild: ESO / Callingham et al. [Großansicht]

Auf der in dieser Woche von der europäischen Südsternwarte ESO veröffentlichten Aufnahme, die mit dem Instrument VISIR am Very Large Telescope entstand, erscheint das nun entdeckte System in einem gewaltigen Wirbel aus staubigem Material eingebettet. Verantwortlich dafür ist ein gravitativ aneinander gebundenes Trio aus Sternen - ein Doppelstern und ein weiteren Stern.

Die Partner in dem Doppelsternsystem sind sogenannte Wolf-Rayet-Sterne, also extrem massereiche Sterne, die sich dem Ende ihres nuklearen Lebens nähern. Wenn Wolf-Rayet-Sterne explodieren, können sie unter Umständen Gamma-ray-Bursts, also einen energiereichen Gammastrahlenausbruch, aussenden. Das System liegt schätzungsweise 7800 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Winkelmaß.

"Es handelt sich um das erste derartige Objekt, das in unserer eigenen Galaxie entdeckt wurde", erklärt Joseph Callingham vom Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON). "Wir hätten nie erwartet, dass wir ein solches System in unserem eigenen Garten finden würden." Offiziell heißt das System XMM J160050.7-514245, da dies jedoch recht unhandlich ist, haben die Astronomen das System "Apep" getauft, nach einer ägyptischen Gottheit.

Gamma-ray Bursts zählen zu den energiereichsten Ereignissen im Universum. Man unterscheidet zwischen Ausbrüchen, die nur Bruchteile einer Sekunde dauern und längeren Bursts von mehreren Sekunden. Letztere entstehen vermutlich durch Supernova-Explosionen von schnell rotierenden Wolf-Rayet-Sternen.

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Zu diesem exotischen Sternentyp können sich extreme massereiche Sonnen kurz vor Ende ihres nuklearen Lebens entwickeln. Die Wolf-Rayet-Phase dauert dabei nur wenige hunderttausend Jahre. In dieser Zeit werden aber gewaltige Mengen von Material in heftigen stellaren Winden ins All geschleudert. Im Falle von Apep erreichen diese Winde eine Geschwindigkeit von bis zu zwölf Millionen Kilometern pro Stunde.

Diese Winde sind auch für die Strukturen rund um das Dreifachsystem verantwortlich. Auf dem Bild sind nur zwei Objekte auszumachen, bei dem unteren handelt es sich um das nicht in Einzelsterne auflösbare Wolf-Rayet-Doppelsystem. Dieses ist auch hauptsächlich für das wellenförmige Aussehen der Wolke um das Trio verantwortlich. Diese breitet sich etwas langsamer aus, als die stellaren Winde schnell sind: mit "nur" rund zwei Millionen Kilometern pro Stunde.

Diese Diskrepanz sei, so die Astronomen, dadurch zu erklären, dass einer der beiden Doppelsternpartner einen schnelleren und einen langsameren Wind ins All bläst - und dies in unterschiedliche Richtungen. Das würde aber auch bedeuten, dass sich der Stern nahe seiner kritischen Rotationsgeschwindigkeit um die eigene Achse dreht, also so schnell, dass es ihn beinahe zerreißt. Genau so ein Wolf-Rayet-Stern aber gilt als Auslöser für lange Gamma-ray Bursts.

Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen jetzt in der Zeitschrift Nature Astronomy.

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siehe auch
Gum 29: Gewichtiges Doppel in Sternentstehungsgebiet - 22. Oktober 2008
Wolf-Rayet-Sterne: Wo stellare Winde kollidieren - 13. April 2005
Wolf-Rayet-Sterne: Farbenprächtiges Zerstörungswerk - 14. Juli 2000
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
ESO
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