Weiße Zwerge sind seltsame Sterne, aber Forscher haben kürzlich zwei der bisher seltsamsten entdeckt. Irgendwie haben diese beiden einst massiven Sterne den Zusammenbruch einer Supernova im Kern vermieden und sind die einzigen zwei weißen Zwerge, von denen bekannt ist, dass sie sauerstoffreiche Atmosphären haben. Diese sogenannten massiven weißen Zwerge wurden vorhergesagt, aber nie zuvor beobachtet.
Die Sterne mit den Namen SDSS 0922 + 2928 und SDSS 1102 + 2054 sind 400 und 220 Lichtjahre von der Erde entfernt. Sie sind beide Überreste massereicher Sterne, die sich am Ende ihrer Sternentwicklung befinden und das gesamte Material verbraucht haben, das sie für die Kernfusion zur Verfügung hatten.
Die in ihren Spektren sichtbaren geringen Kohlenstoffgehalte deuten darauf hin, dass die Sterne einen Teil ihrer äußeren Schichten abgeworfen und den in ihren Kernen enthaltenen Kohlenstoff verbrannt haben.
"Diese Oberflächenhäufigkeit an Sauerstoff impliziert, dass es sich um weiße Zwerge handelt, die ihre bloßen Sauerstoff-Neon-Kerne zeigen, und dass sie möglicherweise von den massereichsten Vorläufer-Sternen dieser Klasse abstammen", sagte der Astrophysiker Dr. Boris Gänsicke von der University of Warwick Autor eines Papiers, das in der dieswöchigen Ausgabe von Science Express erscheint.
Gänsicke sagte dem Space Magazine, dass er und sein Team nicht speziell nach diesen zuvor theoretischen Stars gesucht hätten. "Ich habe mit unserem Forschungsstudenten Jonathan Girven an mehreren Projekten über weiße Zwerge gearbeitet, und wir sind auf eine Reihe ungewöhnlich aussehender Objekte gestoßen - einige rätseln wir immer noch, was sie sind. Aus theoretischer Sicht habe ich mich gefragt, ob es weiße Zwerge mit sauerstoffreichen Atmosphären gibt. Durch die Kombination beider Winkel haben wir eine spezielle Suche nach diesen Sternen entwickelt. “
Bei der Suche nach Daten der Sloan Digital Sky Survey entdeckten die Astrophysiker tatsächlich zwei weiße Zwerge mit großer Luftsauerstoffhäufigkeit.
Fast alle weißen Zwerge haben Wasserstoff- und / oder Heliumhüllen, die zwar eine geringe Masse aufweisen, aber dick genug sind, um den Kern vor direkter Sicht zu schützen. Theoretische Modelle sagten voraus, dass Sterne, die etwa das 7- bis 10-fache der Masse unserer eigenen Sonne haben, ihr Leben nicht als Supernovae beenden. Die andere Möglichkeit besteht darin, dass sie ihren gesamten Wasserstoff, Helium und Kohlenstoff verbrauchen und ihr Leben als weiße Zwerge beenden mit sehr sauerstoffreichen Kernen.
Astrophysiker konnten dann ein extrem sauerstoffreiches Spektrum von der Oberfläche des Weißen Zwergs erfassen.
Die meisten Sternmodelle, die weiße Zwerge mit solchen Sauerstoff- und Neonkernen produzieren, sagen auch voraus, dass eine ausreichend dicke kohlenstoffreiche Schicht den Kern umgeben und die Aufwärtsdiffusion großer Mengen Sauerstoff vermeiden sollte.
Berechnungen zeigen jedoch auch, dass die Dicke dieser Schicht abnimmt, je näher der Vorläufer-Stern an der oberen Massengrenze für Sterne liegt, die ihr Leben als weiße Zwerge beenden. Daher besteht eine Möglichkeit für die Bildung von SDSS 0922 + 2928 und SDSS 1102 + 2054 darin, dass sie von den massereichsten Sternen abstammen und einen Kernkollaps vermeiden. In diesem Fall wäre zu erwarten, dass sie selbst sehr massiv sind. Die aktuellen Daten reichen jedoch nicht aus, um ein eindeutiges Maß für die Masse dieser beiden ungewöhnlichen Sterne zu liefern.
Was ist die Zukunft für diese massiven weißen Zwerge? Gänsicke sagte, die beiden Sterne würden sich sehr langsam entwickeln. „Angesichts der Tatsache, dass es sich um ausgebrannte Sternkerne handelt, die keine Kernfusion mehr durchlaufen, besteht ihr Schicksal darin, weiter abzukühlen und zu verblassen. Dies wird ein sehr langsamer Prozess sein, und jede merkliche Veränderung ihres Aussehens wird 10 bis 100 Millionen Jahre dauern. “
Bildunterschrift: Die Sloan Digital Sky Survey-Spektroskopie dieses unauffälligen blauen Objekts - SDSS1102 + 2054 - zeigt, dass es sich um einen äußerst seltenen Sternrest handelt: einen weißen Zwerg mit einer sauerstoffreichen Atmosphäre
Quellen: Wissenschaft, E-Mail-Interview mit Gänsicke
