Neuer Typ eines pulsierenden Weissen Zwergs entdeckt
Die Astronomen Michael Montgomery, Kurtis Williams und Steven deGennaro entdeckten mit dem 2,1-m-Otto Struve-Teleskop am McDonald Observatorium die Existenz eines neuen Typus eines variablen Sterns, einen "Pulsating Carbon White Dwarf" (Ein pulsierender Weisser Zwerg, in dessem Spektrum Linien von Kohlenstoffverbindungen vorherrschen).
Die Astronomen entdeckten, dass das Objekt mit der Bezeichnung SDSS J142625+575218,3 einer neuen Klasse von Sternen angehört. Nach mehr als 25 Jahren wurde somit eine neue Klasse von Weissen Zwergsternen entdeckt.
Ein Weisser Zwergstern ist der übriggebliebene Rest eines sonnenähnlichen Sterns, der in seinem Inneren seine Kernenergie verbraucht hat. Es ist ein kleiner Stern von etwa Erdgröße, in dem etwa eine Sonnenmasse enthalten ist. Sterne bis zu 1,4 Sonnenmassen verwandeln sich am Ende ihrer Entwicklung in ein solches Objekt. Die Materiedichte in diesem Stern beträgt etwa 103 bis 106 g/cm³. Die Oberflächentemperaturen liegen bei etwa 10 000 K und darüber, so dass diese Sterne weiss erscheinen.
Bis vor kurzem waren zwei Hauptgruppen von Weissen Zwergsternen bekannt. Die äußere Schicht der einen Gruppe besteht überwiegend aus Wasserstoff. Zu dieser Gruppe gehören rund 80 % aller Weissen Zwerge. Zur kleineren Gruppe, die nur einen Anteil von etwa 20 % hat, gehören Weisse Zwerge deren äußere Schicht aus Helium besteht. Vermutlich wurden bei solchen Weissen Zwergen auch die Wasserstoffhüllen weggeblasen.
Im vergangenen Jahr haben die Astronomen Patrick Dufour und James Liebert von der Universität von Arizona die Entdeckung einer dritten, allerdings sehr raren, Gruppe von Weissen Zwergsternen vorausgesagt: Weisse Zwerge, bei denen sowohl ihre Wasserstoff- als auch ihre Heliumhüllen weggeblasen wurden und ihre äußeren Schichten überwiegend aus Kohlenstoff bestehen. Astronomen vermuten, dass solche Objekt die massivsten aller Weißen Zwergsterne wären und dass deren Massen nur ein wenig zu gering waren um ihre Leben als Supernova-Explosionen zu beenden.
Nachdem die Entdeckung dieses „Pulsating Carbon White Dwarf“ bekannt gegeben wurde hat Montgomery die Vermutung geäußert, dass Pulsationen in solchen Sternen möglich sind. Pulsierenden Sternen wird von Astronomen großes Interesse entgegen gebracht, da Veränderungen in ihrer Lichtkurve Aussagen über ihn Inneres geben können. So wie Geologen aus seismischen Wellen, die durch Erdbeben hervorgerufen werden, auf das Innere der Erde schließen können.
So begann Montgomery und Williams` Team eine systematische Studie über „Carbon White Dwarfs“ mit dem Otto-Struve-Teleskop am McDonald Observatorium und machten sich auf die Suche nach Pulsaren. Und tatsächlich entdeckte DeGennario einen Stern in 800 Lichtjahren Entfernung mit der Bezeichnung SDSS J142625+575218,3 der diese Eigenschaften hat. Seine Helligkeit variiert um nahezu 2 % alle acht Minuten.
Die Grafik zeigt die Veränderungen in der Lichtkurve von
SDSS J142625+575218,3, dem erstentdeckten "Pulsating Carbon White Dwarf".
Die Entdeckung eines solch pulsierenden Objekts ist von großer Bedeutung, da es den Astronomen ermöglicht das Innere eines Weissen Zwerges zu erkunden. Dies könnte helfen das Rätsel zu lösen, wo die „Carbon White Dwarfs“ herkommen und was mit ihrem Wasserstoff- und Heliumvorrat geschehen ist.
Der Stern befindet sich 10 Grad ostnordöstlich von Mizar, dem mittleren Stern von der Wagendeichsel des Großen Wagens. Er hat einen etwas kleineren Durchmesser als die Erde aber die gleiche Masse wie unsere Sonne. Der „Carbon White Dwarf“ hat eine Oberflächentemperatur von 19 500 C° und eine Helligkeit die nur 1/600stel der unserer Sonne entspricht. Dass dieses Objekt pulsiert hat Montgomery einzig aus Masse und Temperatur von SDSS J142625+575218,3 berechnet.
Die Astronomen vermuten, dass die Pulsationen durch Veränderungen in der äußeren Kohlenstoffhülle entstehen. Die ionisierten Kohlenstoffatome in des Sterns Hülle verwandeln sich wieder in ihren neutralen Zustand zurück und lösen so die Pulsationen aus. Weitere Studien sind allerdings nötig, da die Variationen in diesem Objekt auch andere Ursachen haben könnten. Es könnte auch ein bisher unbekannter Prozess dafür verantwortlich sein, dass sowohl die Wasserstoff- als auch die Heliumhülle weggeblasen wurde und das Kohlenstoff-Innere freilegte.
2. Mai 2008/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
