Neue Studie entdeckt "Missing link" beim Tod von Sternen
Wie Sterne ihr Leben beenden hängt davon ab, wie massereich sie sind.
Sehr massereiche Sterne sterben in einem Supernova-Ausbruch und kollabieren zu einem extrem dichten Objekt, einem Schwarzen Loch oder zu einem Neutronenstern. Masseärmere Sterne werden zu weißen Zwergen.
Doch was geschieht mit Sternen, deren Masse gerade an der Grenze liegt? Nun haben Astronomen zwei eigenartige weiße Zwerge beobachtet, die ein Endprodukt solcher Objekte sein könnten. Weiße Zwerge können die Größe der Erde haben, enthalten aber etwa Sonnenmasse. Sie haben den Großteill ihres "Treibstoffs" verbraucht und leuchten nur noch durch Abstrahlung von Hitze. Die meisten weißen Zwerge bestehen aus verdichtetem Kohlenstoff und Sauerstoff sowie geringen Mengen einiger anderer Elemente.
Bei neuen Beobachtungen wurden zum ersten Mal zwei weiße Zwerge gefunden, die viel mehr Sauerstoff als Kohlenstoff enthalten. Vielleicht repräsentieren diese das Endprodukt von Sternen, die etwa die sieben- bis zehnfache Sonnenmasse enthalten und damit knapp unter der Masse für Neutronensterne und Schwarze Löcher liegen. Erstmals wurden zwei weiße Zwerge gefunden, welche diese Art der chemischen Zusammensetzung haben, sagte Boris Gänsicke von der Universität von Warwick und Hauptautor eines Artikels über diese neuentdeckten Objekte, der im Journal Science am 13. November erschienen ist. Solche Sterne könnten die Obergrenze für Sterne definieren, die zu weissen Zwergen werden können.
Die Sterne mit der Bezeichnung SDSS 0922+2928 und SDSS 1102+2054 sind 400 bzw 220 Lichtjahre von der Erde entfernt. Junge Sterne verbrennen in ihrem Kern Wasserstoff zu Helium. Unsere Sonne macht das schon seit 4,5 Mrd Jahren. Wenn der Wasserstoff-Vorrat im Kern zu Ende geht, wird das mechanische Gleichgewicht zwischen Strahlungsdruck und Gravitationsdruck gestört. Durch die daraus folgenden Kontraktionen des Sternkerns steigen die Temperaturen im Inneren an, der Stern bläht sich auf und schleudert die äußeren Schichten in den Raum. Der innere Teil des Sterns verdichtet sich und wird zu einem Objekt von Erdgröße, in dem eine Sonnenmasse enthalten ist. Sterne mit einer Endmasse unter 1,4 Sonnenmassen werden zum Ende ihrer Entwicklung zu einem weissen Zwerg und die massereichsten Sterne werden zu Neutronensternen oder zu schwarzen Löchern.
Aber besonders massereiche weisse Zwerge machen eine weitere Periode von nuklearer Fusion durch, bei der sie Kohlenstoff zu Neon verbrennen. Die Forscher sind der Meinung, dass die neuentdeckten Sterne solche Objekte sind. Aufgrund von Modellen kommen sie zum Schluss, dass es besonders massereichen weisse Zwergen gelingt, Kohlenstoffbrennen zu starten. Die Sterne SDSS 0922+2928 und SDSS 1102+2054 enthalten definitiv eine geringere Menge an Kohlenstoff im Vergleich zu anderen weissen Zwergen.
Die Forscher entdeckten diese Sterne im Rahmen des Sloan Digital Sky Survey Projekts anhand von spektroskopischen Messungen. Sie hoffen, durch weitere detailliertere Messungen bestätigen zu können, dass in diesen Sternen Neon durch Kohlenstoffbrennen entstanden ist.
13. November 2009
Verein Kuffner-Sternwarte
