Illustration eines Supernova-Überrests, der einen Weißen Zwerg ausstößt. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images) Das kosmische Objekt, das wir LP 40-365 nannten und bisher für einen Stern hielten, ist in Wirklichkeit kein Stern.
Oder besser gesagt, es ist kein Ganzes. Astronomen haben festgestellt, dass es sich um ein Stück Sternensplitter handelt, der übrig geblieben ist, als ein massereicherer Stern eine katastrophale Supernova erlebte.
Diese Explosion war so gewaltig, dass sie LP 40-365 mit solcher Wucht in den interstellaren Raum schleuderte, dass sie auf dem besten Weg ist, die Milchstraße vollständig zu verlassen, nachdem sie genügend Geschwindigkeit erreicht hat, um der Schwerkraft der Galaxie gut zu entkommen.
Er bewegt sich mit einer halsbrecherischen Geschwindigkeit von etwa 852 Kilometern pro Sekunde (529 Meilen) – ein seltenes Tier, das als Hypergeschwindigkeitsstern bekannt ist. Und Astronomen haben entdeckt, dass LP 40-365 rotiert, was uns einen Hinweis auf die Explosion gibt, die ihn erzeugt hat.
„Eine teilweise Detonation durchgemacht zu haben und trotzdem zu überleben, ist sehr cool und einzigartig, und erst in den letzten Jahren haben wir angefangen zu glauben, dass diese Art von Stern existieren könnte.“ sagte die Astronomin Odelia Putterman der Boston University.
Die meisten Hypergeschwindigkeitssterne in der Milchstraße sind in der Regel tote Sterne, wie Weiße Zwerge und Neutronensterne. Das liegt daran, dass sie am wahrscheinlichsten Ereignisse erleben, die so heftig sind, dass sie in den Weltraum geschleudert werden. Bei toten Sternen handelt es sich im Allgemeinen um Supernova-Explosionen.
Um herauszufinden, wie es zu dieser Explosion kam, ist dann ein wenig Detektivarbeit erforderlich. Mit LP 40-365 nutzte das Team Daten des Hubble-Weltraumteleskops und des Exoplaneten-Jagdteleskops TESS der NASA, um den Sternüberrest selbst genauer zu betrachten.
Aufgrund der Art und Weise, wie es Exoplaneten findet, ist TESS darauf optimiert, Helligkeitsschwankungen in Sternen zu erkennen – und genau das hat das Team mit LP 40-365 herausgefunden. Alle 8,9 Stunden änderte sich seine Helligkeit.
„Wir haben etwas tiefer gegraben, um herauszufinden, warum dieser Stern wiederholt heller und schwächer wurde. Die einfachste Erklärung ist, dass wir sehen, wie sich alle neun Stunden etwas an seiner Oberfläche dreht und wieder verschwindet.“ sagte der Astronom JJ Hermes der Boston University.
An und für sich ist das nichts Besonderes. Alle Sterne drehen sich. Aber eine 8,9-stündige Rotation eines Sterns, der von einer Supernova durch die Galaxie geschleudert wurde, scheint seltsam langsam zu sein. Daraus konnten die Forscher Informationen über die Entstehung der Supernova rekonstruieren.
Aufgrund früherer Untersuchungen wissen wir, dass LP 40-365 wahrscheinlich einst Teil eines Doppelsternsystems war, das einen massereichen Weißen Zwerg enthielt, der wahrscheinlich etwa das 1,3-fache der Sonnenmasse aufwies. Das liegt sehr, sehr nahe an einer kritischen Masse namens Chandrasekhar-Grenze , was etwa dem 1,4-fachen der Sonnenmasse entspricht. Wenn der Weiße Zwerg noch mehr an Masse zunimmt, wird er instabil und gerät in der Regel in eine sogenannte Typ-Ia-Supernova.
Sie gewinnen diese Masse, indem sie sie einem binären Begleitstern entreißen, der ihn so nah umkreist, dass sein äußeres Material vom Schwerkraftfeld des Weißen Zwergs abgesaugt wird. Viele Weiße Zwerge haben binäre Begleitsterne; LP 40-365, seine Zusammensetzung Und Geschwindigkeit legen beide nahe , war einst Teil einer solchen Binärdatei.
Die Geschwindigkeit ist offensichtlich, da nur sehr wenige Mechanismen bekannt sind, die Sterne mit solch hoher Geschwindigkeit erzeugen können. Und die Zusammensetzung des Sterns ist stark metallisch. Da wir wissen, dass es Supernova-Explosionen gibt schwere Elemente produzieren Die Metallizität in Kombination mit der Geschwindigkeit macht eine Supernova zum wahrscheinlichsten Ursprung.
LP 40-365 misst jetzt die leichte 0,14-fache Sonnenmasse. Es lässt sich jedoch nur schwer abschätzen, ob es Teil des ursprünglichen Weißen Zwergs im Doppelsternsystem oder des Begleitsterns Slurper oder Slurpee war. Dies kann die Rotationsgeschwindigkeit des Sterns verraten.
Durch die Durchführung von Berechnungen auf der Grundlage dieser Rate und der Verwendung geschätzter Massen des Weißen Zwergs und seines Begleiters konnten die Forscher feststellen, dass LP 40-365 tatsächlich sehr wahrscheinlich einst Teil des Weißen Zwergs war schlürfen weißer Zwerg.
Es befindet sich auf einer Fluchtbahn und wird die galaktische Scheibe in etwa 5,3 Millionen Jahren verlassen.
Was mit dem anderen Stern passiert ist, bleibt unklar – er wurde wahrscheinlich ebenfalls weggeschleudert, aber in eine andere Richtung. Es könnte mittlerweile überall sein. Aber die Identifizierung von LP 40-365 kann uns helfen, besser zu verstehen, wie diese energiereichen Ereignisse ablaufen, wie sie schwere Elemente produzieren und welche Eigenschaften ihre Sternsplitter haben.
„Dies fügt eine weitere Ebene des Wissens darüber hinzu, welche Rolle diese Sterne spielten, als die Supernova stattfand“, sagte Putterman .
„Wenn wir verstehen, was mit diesem bestimmten Stern passiert, können wir beginnen zu verstehen, was mit vielen anderen ähnlichen Sternen passiert, die aus einer ähnlichen Situation stammen.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe .