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TESS
Zwei Sterne steuern auf Supernova zu
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Potsdam
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14. Juli 2021

In den Daten des Weltraumteleskops TESS haben Astrominnen und Astronomen ein Doppelsternsystem entdeckt, das vermutlich in einer Supernova-Explosion enden wird: Zwei Zwergsterne umrunden sich hier in äußerst geringem Abstand. Verraten haben sie sich durch die tränenförmige Form des einen Sterns, der zu einer charakteristischen Variation in der Helligkeit führte.

Doppelsystem

Blick in die Zukunft: Künstlerische Darstellung des HD265435-Systems in rund 30 Millionen Jahren, mit dem kleineren Weißen Zwergstern, der den Heißen Unterzwerg zu einer Tränenform verzerrt. Bild: University of Warwick / Mark Garlick [Großansicht]

Ein internationales Team unter Leitung der University of Warwick entdeckte in den Daten des Weltraumteleskops TESS ein seltenes Doppelsternsystem, das offenbar auf eine Supernova zusteuert. Die verräterische Tropfenform des Systems wird durch einen massereichen Weißen Zwerg in der Nähe verursacht, der den anderen Stern mit seiner intensiven Schwerkraft verzerrt, was auch der Katalysator für eine eventuelle Supernova sein wird. Das Sternsystem gehört damit zu den wenigen bereits entdeckten, in denen eines Tages ein Weißer Zwergstern seinen Kern wieder entzünden wird. Das Doppelsternsystem HD265435 befindet sich in etwa 1500 Lichtjahren Entfernung und besteht aus einem heißen Unterzwerg und einem Weißen Zwergstern, die sich in etwa 100 Minuten eng umkreisen.

Weiße Zwerge sind die ausgebrannten Reste von Sternen. Sie haben ihren gesamten Brennstoff verbraucht und sind klein und äußerst kompakt. Man geht davon aus, dass eine Supernova vom Typ Ia entsteht, wenn der Kern eines Weißen Zwergsterns wieder aufflammt und eine thermonukleare Explosion auslöst. Es gibt zwei Szenarien, in denen dies geschehen kann. Im ersten Fall gewinnt der Weiße Zwerg genug Masse, um das 1,4-Fache der Sonnenmasse zu erreichen, was als Chandrasekhar-Limit bekannt ist. Dies geschieht etwa, wenn er Material von einem Begleiter abziehen kann. Ist die kritische Grenze überschritten, kommt es zur Explosion.

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HD265434 passt in das zweite Szenario, bei dem die Gesamtmasse eines Sternsystems aus mehreren Sternen nahe oder über dieser Grenze liegt. Bisher wurden nur wenige andere Sternsysteme entdeckt, die diesen Grenzwert erreichen und zu einer Supernova vom Typ Ia führen werden. "Wir wissen nicht genau, wie diese Supernovae explodieren, aber wir wissen, dass es geschehen muss, weil wir sehen, dass es anderswo im Universum passiert", erläutert Dr. Ingrid Pelisoli von der University of Warwick. "Eine Möglichkeit ist, dass der Weiße Zwerg genug Masse aus dem heißen Unterzwerg akkumuliert. Während die beiden einander umkreisen und sich annähern, beginnt Materie aus dem heißen Unterzwerg zu entweichen und auf den Weißen Zwerg überzugehen. Eine andere Möglichkeit ist, dass sie Energie durch Gravitationswellenemissionen verlieren und sich dadurch näher kommen, bis sie verschmelzen. Sobald der Weiße Zwerg bei beiden Methoden genug Masse gewinnt, wird er zur Supernova."

Von 2018 bis 2020 war die Astrophysikerin an der Universität Potsdam in der Arbeitsgruppe von Prof. Stephan Geier tätig. Auch er freut sich über die gelungene Beobachtung: "Die charakteristische Tränenform dieses Doppelsternsystems führt zu einer ebenso typischen Variation seiner Helligkeit. Diese Variation ist allerdings meist so klein, dass sie mit bodengebundenen Teleskopen nur schwer aufzuspüren ist. Die deutlich bessere Sensitivität des TESS-Weltraumteleskops ermöglichte uns diese Entdeckung."

Der Transiting Exoplanet Survey Satellite, kurz TESS, der NASA sucht eigentlich mithilfe der sogenannten Transitmethode nach Planeten. Dabei fahndet das Teleskop nach dem geringfügigen Rückgang der Helligkeit bei einem Stern, der entsteht, wenn ein Planet - von der Position des Satelliten aus - vor seiner Sonne vorüberzieht. Er wurde im April 2018 gestartet. Die empfindlichen Sensoren erlauben dem Teleskop aber auch die Entdeckung von Helligkeitsschwankungen mit anderen Ursachen.

Über ihre Arbeit berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Nature Astromomy erschienen ist.

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siehe auch
TESS: Neuer Planetenjäger findet erste Planeten - 11. Januar 2019
TESS: Planetenjäger beginnt mit Beobachtungen - 30. Juli 2018
TESS: Suche nach Planeten um helle Sterne - 19. April 2018
Links im WWW
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