Künstlerische Darstellung eines leuchtend blauen veränderlichen Sterns. (ESO/L. Calçada) Massive Sterne sind nicht wie Ihre Autoschlüssel. Sie werden nicht unter einem Stapel Post auf Ihrer Küchentheke verschwinden oder in der Waschmaschine landen. Doch ein massereicher Stern, den Astronomen ein Jahrzehnt lang beobachtet haben, scheint nun völlig verschwunden zu sein.
Der Stern, der sich in einem sehr späten Stadium seiner Lebensdauer befand, leuchtete zwischen 2001 und 2011 hell, als verschiedene Astronomenteams ihn regelmäßig beobachteten, um mehr Informationen darüber zu erhalten, wie Sterne ihr Leben beenden. Doch in Beobachtungen aus dem Jahr 2019 fehlte die Signatur des Sterns völlig.
Dann vertiefte sich das Geheimnis. Als Forscher Archivdaten aus den Jahren 2011 und 2016 noch einmal durchsahen und nach Hinweisen auf das Verschwinden des Sterns suchten, war sein Licht im ersteren vorhanden, im letzteren jedoch nicht vorhanden. Irgendwie verschwand der Stern nach 2011 spurlos.
Und es gibt eine wirklich aufregende Möglichkeit – dass der Stern in einen Zustand zusammengebrochen ist schwarzes Loch , ohne die Supernova, die bisher als notwendiger Bestandteil solcher Ereignisse angesehen wurde.
'Wenn wahr,' sagte der Astrophysiker Andrew Allan vom Trinity College Dublin in Irland: „Dies wäre der erste direkte Nachweis eines solchen Monstersterns, der sein Leben auf diese Weise beendet.“
Es ist jedoch etwas schwierig herauszufinden, was genau passiert ist. Alles geschah in einer Zwerggalaxie namens PHL 293B, 75 Millionen Lichtjahre entfernt. Aus dieser Entfernung ist es unmöglich, einzelne Sterne zu erkennen – wir verfügen einfach nicht über die Technologie.
Es gibt jedoch eine Art Stern namens leuchtend blaue Variable, der eine erkennbare Lichtsignatur aufweist. Diese Sterne sind massereich – im Überriesen- oder Hyperriesenmaßstab – und am Ende ihres Lebens. Daher sind sie extrem hell und instabil, und ihr Licht kann sowohl in der Helligkeit als auch im Spektrum dramatisch variieren, wenn es zu Ausbrüchen und Eruptionen kommt.
Bei früheren Beobachtungen der Zwerggalaxie war diese Signatur vorhanden, was auf einen Stern hindeutet, der zwischen 2,5 und 3,5 Millionen Mal so hell wie die Sonne ist. Als das Team im August 2019 alle vier optischen Teleskope des Very Large Telescope des European Southern Observatory auf PHL 293B richtete, war die Abwesenheit schockierend.
„Es wäre höchst ungewöhnlich, dass ein solch massereicher Stern verschwinden würde, ohne eine helle Supernova-Explosion auszulösen.“ Sagte Allan .
In den letzten Jahren gab es jedoch immer mehr Hinweise darauf, dass Sterne tatsächlich direkt ineinander kollabieren können Schwarze Löcher ohne eine Supernova-Explosion zu erleiden. Im Jahr 2017 wurde ein Artikel über ein ähnliches Phänomen in einer 22 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie veröffentlicht – einem roten Riesenstern, der plötzlich heller wurde bevor er blinzelnd aus der Existenz verschwindet , was Astronomen zu der Hypothese veranlasste, dass der Stern eine gescheiterte Supernova bevor es zusammenbricht.
Aufgrund ihrer Beobachtungen geht das Team davon aus, dass sich der Stern in PHL 293B zwischen 2001 und 2011 in einem Eruptionszustand befand. Von diesem Zeitpunkt an gibt es zwei Hauptmöglichkeiten.
Das erste ist, dass der Stern etwas dunkler wurde und in eine Staubwolke gehüllt wurde, als er Material in den Raum um ihn herum ausschleuderte – ähnlich wie der Stern Staubwolke, die evtl (oder nicht dürfen ) haben den roten Riesenstern unserer Milchstraße verdeckt Beteigeuze früher in diesem Jahr. In diesem Szenario hätte der Stern hinter seiner Staubwolke weiter ausbrechen können – wir können ihn einfach nicht mehr sehen, weil, nun ja, eine Staubwolke.
Beobachtungen im nahen Infrarot zwischen 2009 und 2019 schlossen eine Wolke aus heißem Staub aus, aber Beobachtungen im mittleren Infrarot, die kühleren Staub bestätigen oder ausschließen könnten, müssen noch durchgeführt werden, sodass dieses Szenario immer noch sehr wahrscheinlich ist.
Im anderen Szenario könnte die Eruption der Todeskampf des Sterns gewesen sein, der irgendwann nach 2011 abrupt endete, als der Stern in ein Schwarzes Loch kollabierte. Wenn der Stern eine Anfangsmasse zwischen dem 85- und 120-fachen der Sonnenmasse hätte – knapp unterhalb der Reichweite von a Paarinstabilitäts-Supernova , bei dem der Stern in Stücke gerissen wird, anstatt zusammenzufallen.
Es ist nicht unmöglich, dass der Stern eine unentdeckte Supernova erlebte, aber es ist zu erwarten, dass ein so massereicher Stern wie eine leuchtend blaue Variable ein Supernova-Nachleuchten erzeugt, das nach dem Kaboom mindestens fünf Jahre lang am Himmel leuchtet.
„Möglicherweise haben wir einen der massereichsten Sterne des lokalen Universums entdeckt, der sanft in die Nacht verschwand“, sagte der Astrophysiker Jose Groh des Trinity College Dublin.
Mit den aktuellen Daten lässt sich das nicht genau sagen. Nur zukünftige Beobachtungen über einen Bereich von Wellenlängen hinweg können Licht auf das Geheimnis des fehlenden Sterns werfen.
Die Forschung wurde im veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society .