Dienstag , 29. September 2020
Die Masse, die von einer Supernova herausgeschleudert wird, breitet sich zunächst sehr schnell aus, verlangsamt sich dann aber nach und nach, bis sich eine komplizierte Riesenblase aus heißem Gas bildet. Mit der Zeit übernehmen die verkohlten Reste des explodierten Weißen Zwergs diese Gasschichten, und schießen heraus zu ihrer Reise durch die Galaxien. Quelle: University of Warwick/Mark Garli

Weißer Zwergstern rast nach Supernova durch die Milchstraße

Er ist ungewöhnlich leicht, merkwürdig zusammengesetzt und rast mit hoher Geschwindigkeit durch die Milchstraße: Nun haben Forscher die ungewöhnliche Geschichte des kuriosen Weißen Zwergs rekonstruiert. Und er dürfte nicht der letzte seiner Art in unserer Heimatgalaxie sein …

Ein ungewöhnlicher weißer Zwergstern hat offenbar eine Supernova-Explosion überlebt und rast jetzt mit hohem Tempo durch die Milchstraße. Das berichtet ein Astronomenteam um Boris Gänsicke von der Universität Warwick im Fachblatt “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” (MNRAS). Möglicherweise gebe es noch viel mehr solche Supernova-Überlebende in unserer Heimatgalaxie, erläutert das Team.

Ein ungewöhnliches Leichtgewicht

Die Wissenschaftler hatten den Weißen Zwerg mit der Katalognummer SDSS J1240+6710 genau untersucht, der bereits vor fünf Jahren entdeckt worden war. Er ist mit nur 40 Prozent der Masse unserer Sonne ungewöhnlich leicht. Weiße Zwerge sind die Leichen ausgebrannter Sterne, die zu einer kompakten, heißen Kugel in sich zusammengefallen sind und über Jahrmilliarden langsam ausglühen. Die meisten haben 50 bis 80 Prozent der Masse unserer Sonne, sie können aber bis zu 130 Prozent der Sonnenmasse erreichen.

Das von Gänsickes Team untersuchte Exemplar ist nicht nur ungewöhnlich leicht, sondern auch extrem schnell: Der Weiße Zwerg rast mit rund 900.000 Kilometern pro Stunde durch die Milchstraße. Zudem besitzt er eine unerwartete Zusammensetzung seiner Außenschichten. Die Atmosphären der meisten Weißen Zwerge bestehen aus Wasserstoff und Helium, die sich bei diesem Mini-Zwerg jedoch gar nicht finden. Stattdessen wiesen Astronomen dort einen Mix aus Sauerstoff, Neon, Silizium, Kohlenstoff, Stickstoff und Aluminium nach. Diese Elemente sind typische Produkte in den ersten Momenten einer Supernova-Explosion.

“Geringe Masse, hohe Geschwindigkeit”

“Er hat eine chemische Zusammensetzung, die als Fingerabdruck eines Kernbrennens gelten kann, eine geringe Masse und eine sehr hohe Geschwindigkeit”, erläuterte Gänsicke in einer Mitteilung seiner Universität. Diese Tatsachen legten nahe, dass der Weiße Zwerg aus einem engen Doppelsystem stammt und thermonuklearen Reaktionen ausgesetzt war. “Es muss eine Form von Supernova gewesen sein, aber eine Art, die wir nie zuvor beobachtet haben.”

Denn die in klassischen Supernova-Explosionen produzierten chemischen Elemente der Eisen-Gruppe Eisen, Nickel, Chrom und Mangan ließen sich auf dem untersuchten Weißen Zwerg nicht nachweisen. Die Forscher nehmen an, dass es sich um eine kurze, teilweise Supernova-Explosion unbekannten Typs gehandelt haben könnte, die beide Partner des engen Doppelsystems in entgegengesetzte Richtungen davon geschleudert habe. “Wenn es ein enges Doppelsystem war und es die thermonukleare Zündung durchlaufen und dabei eine Menge seiner Masse ausgestoßen hat, ergeben sich die Bedingungen, um einen Weißen Zwerg geringer Masse zu erzeugen, der mit seiner Umlaufgeschwindigkeit davonfliegt”, erläuterte Gänsicke.

Die Beobachtung eröffne die Möglichkeit, dass es noch mehr bislang unentdeckte Supernova-Typen und Supernova-überlebende Sternreste in der Milchstraße gebe, meinen die Forscher. “Wir entdecken jetzt, dass es unterschiedliche Typen Weißer Zwerge gibt, die Supernovae unter unterschiedlichen Bedingungen überleben”, betont Gänsicke. “Es gibt dort draußen ganz klar einen ganzen Zoo. Die Untersuchung der Überlebenden von Supernovae in unserer Milchstraße hilft uns dabei, die Unzahl von Supernovae zu verstehen, die wir in anderen Galaxien explodieren sehen.”