Eins unter 10 Milliarden: Extrem seltenes Sternsystem steht "kurz" vor Kilonova
In der Milchstraße gibt es nur etwa zwei Hände voll Systeme, die vergleichsweise bald in einer sogenannten Kilonova enden. Jetzt wurde das erste entdeckt.
Künstlerische Darstellung der beiden Sterne
(Bild: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani)
Ein Forschungsteam aus den USA hat ein extrem seltenes Doppelsternsystem entdeckt – insgesamt dürfte es davon in der ganzen Milchstraße nur zehn geben, erklären sie. Bei CPD-29 2176 handelt es sich demnach um einen kleinen Neutronenstern und einen massiven blauen Stern, die einander eng umkreisen. In etwa einer Million Jahren werde der große Stern als Supernova explodieren, woraufhin zwei Neutronensterne übrig bleiben – abgesehen von Schwarzen Löchern die dichtesten Objekte im Kosmos. Die werden danach kollidieren und in einer sogenannten Kilonova enden, erklärt das Team. Bei solchen Explosionen entstehen die besonders schweren Elemente wie Gold und Silber.
Quelle für Gold und Silber
Die Zusammensetzung des Systems aus Neutronenstern und Riesenstern ist so "verschwindend selten", dass das Forschungsteam vor dem Fund davon ausgegangen sei, unter den mindestens 100 Milliarden Sternen der Milchstraße werde es gerade einmal ein oder zwei davon geben. Diese Annahme habe es nun nach oben korrigieren können, trotzdem handelt es sich um einen Ausnahmefund. Das Team erklärt, dass solch ein System entsteht, wenn zwei massive blaue Riesensterne ein Paar bilden.
Nähert sich der größere der beiden Sterne seinem Ende und ziehe der kleinere dann Material an sich, explodiere der verbleibende Kern in einer besonders leuchtschwachen "Ultra-Stripped Supernova". Übrig bleibt ein System wie CPD-29 2176. Als Nächstes werde dort in frühestens einer Million Jahren dann wiederum der Neutronenstern Material des Riesensterns abzweigen, bis der ebenfalls in solch einer Explosion endet. Übrig bleiben zwei Neutronensterne, die schließlich kollidieren und in einer Kilonova vergehen.
(Bild: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld)
Kilonovae sind etwa 1000 Mal heller als normale Novae, aber deutlich lichtschwächer als Supernovae. Erstmals theoretisch beschrieben wurde der Vorgang vor wenigen Jahrzehnten, ein erster direkter Nachweis ist 2017 über die dabei produzierten Gravitationswellen gelungen. Später wurde gezeigt, dass dabei tatsächlich Elemente synthetisiert wurden, die schwerer sind als Eisen. Damit war das letzte Puzzlestück in das Bild der Formung der Elemente eingefügt worden. Bei CPD-29 2176 kann nun gewissermaßen die unmittelbare Vorgeschichte erkundet werden. Das System ist 11.400 Lichtjahre entfernt.
Derart außergewöhnlich ist das entdeckte System etwa, weil sich die beiden Sterne trotz der Explosion des einen so nah umkreisen, erklärt Forschungsleiter Noel Richardson. Eigentlich wäre zu erwarten, dass die Explosion des einen Sterns den anderen aus dem System schleudert. Die vergleichsweise schwache "Ultra-Stripped Supernova" wäre dazu nicht in der Lage. Anhand von CPD-29 2176 könne man jetzt erforschen, wie ruhig einige Sternenexplosionen sein können, ergänzt das Forschungsteam noch. Ihre Arbeit wurde im Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht.
(mho)