Supernova-Explosion

Fusionsprodukt zweier Weißer Zwerge in der Milchstraße entdeckt

Fusionsprodukt zweier Weißer Zwerge in der Milchstraße entdeckt

Astrophysiker haben ein Objekt entdeckt, dass durch die Fusion zweier Weißer Zwerge entstanden ist. Von dem äußerst seltenen Himmelskörper existieren wohl weniger als zehn in der Milchstraße. Schon bald wird durch eine Supernova-Explosion das Objekt J005311 zu einem Neutronenstern werden.

Bonn (Deutschland). Moskau (Russland). Astrophysiker der Universität Moskau haben auf Aufnahmen des Weltraumteleskop WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) in 10.000 Lichtjahren Entfernung von der Erde im Sternbild Cassiopeia ein äußerst seltenes Objekt entdeckt, das sie erst für einen Gasnebel mit einem Stern im Zentrum gehalten haben. Gemeinsam mit deutschen Astrophysikern der Universität Bonn wurde das nun als J005311 bezeichnete Objekt als Ergebnis einer stellaren Fusion identifiziert, bei der zwei Weiße Zwerge miteinander verschmolzen waren.

J005311 ist im sichtbaren Licht praktisch unsichtbar und enthält die beiden am häufigsten vorkommende Elemente des Universums, Wasserstoff und Helium laut spektroskopischer Untersuchungen nicht, was für Weiße Zwerge eine typische Eigenschaft ist. Schätzungen der Astrophysiker gehen davon aus, dass weniger als zehn dieser Himmelskörper in der Milchstraße existieren. Auch das nun entdeckte Objekt wird schon bald in einer Explosion endgültig vernichtet werden.

Ungewöhnliche Entstehungsgeschichte

Laut des im Fachmagazin Nature veröffentlichten Artikels emittiert J005311 fast ausschließlich Infrarotlicht. Götz Gräfener, der in Bonn an der detaillierten Untersuchung der Strahlung des Objekts beteiligt war erklärt, dass dies für eine „ungewöhnliche Entstehungsgeschichte“ spricht.

Sterne die der Sonne ähneln erzeugen ihre Energie bis zum vollständigen Verbrauch durch die Fusion von Wasserstoff-Atomen, anschließend nutzen sie Helium. Nachdem die beiden Elemente verbraucht sind, kühlen die Sterne ab und werden zu Weißen Zwergen, da sie noch schwerere Elemente zur Energiegewinnung aufgrund ihrer zu geringen Masse nicht fusionieren können. Im Falle von J005311 endete die Geschichte des Himmelskörpers damit untypischerweise jedoch nicht.

Die Wissenschaftler vermuten stattdessen, dass sich vor vielen Milliarden Jahren in enger Nachbarschaft zwei Weiße Zwerge gebildet haben, die durch ihre gegenseitige Umkreisung Gravitationswellen ausgelöst haben. Im Zuge der stetigen Bewegungen verloren dabei nach der Theorie der Wissenschaftler beide Objekte an Energie, was den Radius de Rotation verkleinerte und schlussendlich eine Kollision mit anschließender Fusion verursacht hat.

Gemeinsame Masse startet Fusion erneut

Durch die Fusion der beiden Himmelskörper, deren einzelne Masse zur Fusion von schwereren Elementen wie Wasserstoff oder Helium nicht mehr ausreichend war, entstand ein neues Objekt, dessen Gesamtmasse erneut ausreichend war, um das Sternenfeuer wieder zu entfachen.

Das so im Zentrum des Nebels entstandene Objekt leuchtet rund 40.000 Mal so hell wie die Sonne. Außerdem zeigen die Spektren, dass auf J005311 ein von der Oberfläche abgehender Materiestrom einen sehr starken Sternenwind erzeugt, dessen Geschwindigkeit bei 16.000 Kilometern pro Sekunde liegt. Neben der Strahlung, die als Motor dient, muss laut den Astrophysikern noch ein weiterer Faktor für die enorme Windgeschwindigkeit vorliegen. Auf Basis einer Simulation gehen die Wissenschaftler davon aus, dass zusätzlich ein rotierendes Magnetfeld vorhanden ist, dass wie eine Turbine wirkt und so den Wind beschleunigt.

Sobald das Objekt J005311, dessen Masse aktuell doppelt so hoch wie die der Sonne ist, alle Elemente zu Eisen verbrannt hat, wird eine Supernova-Explosion seine endgültige Zerstörung auslösen. Die noch vorhandenen Elektronen und Protonen fusionieren anschließend zu Neutronen und bilden so einen Neutronenstern, der zwar nur wenige Kilometer Durchmesser besitzt aber trotzdem mehr wiegt als das gesamte Sonnensystem.

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