Seltsamer Zwergstern, seltsame Supernova

Ein internationales Forscherteam hat einen Weißen Zwergstern entdeckt, der in mehrerer Hinsicht seltsam ist: Er bewegt sich mit einer erstaunlich hohen Geschwindigkeit von etwa 550 Kilometern pro Sekunde durch die Milchstraße, er besitzt eine ungewöhnlich geringe Masse von etwa 15 Prozent der Sonnenmasse und er besteht hauptsächlich aus mittelschweren Elementen wie Magnesium, Natrium und Sauerstoff. Möglicherweise handele es sich bei dem Zwergstern um den Überrest einer – für Astronomen bislang ebenfalls rätselhaften – Sternexplosion des Typs Iax, schreiben die Forscher im Fachblatt „Science“.

Supernovae des Typs Ia sind von großer Bedeutung in der Astronomie. Denn bei diesen Sternexplosionen hängt der Verlauf der Helligkeit unmittelbar mit der maximalen Leuchtkraft der Supernova zusammen. Aus der Lichtkurve können Astronomen daher auf die wahre Helligkeit einer Supernova und damit auch auf ihre Entfernung schließen. Als „Standardkerzen“ dienen Supernovae des Typs Ia daher zur Vermessung des Kosmos. Astronomen gehen heute davon aus, dass es sich bei Sternexplosionen dieses Typs um die thermonukleare Explosion eines Weißen Zwergs handelt: Durch den Materiezustrom von einem engen Begleitstern setzen erneut Kernfusionen ein und führen zu einer Explosion. Der Weiße Zwerg wird dabei völlig zerstört. In jüngster Zeit stießen Himmelsforscher jedoch auf mehrere Sternexplosionen, die zwar Supernovae des Typs Ia ähnelten, aber erheblich leuchtschwächer waren. Durch einen bislang unbekannten Vorgang verläuft die Explosion bei diesen als „Iax“ bezeichneten Supernovae womöglich unvollständig, so der Verdacht. Demzufolge müsste ein Teil des Weißen Zwergs zurückbleiben.

Ein solcher Überrest wäre kleiner als der ursprüngliche Zwergstern, er hätte eine ungewöhnliche Zusammensetzung und er würde vermutlich durch die unvollständige, asymmetrische Explosion eine hohe Geschwindigkeit erhalten. All das trifft auf den etwa tausend Lichtjahre entfernten Weißen Zwerg LP 40-365 zu, den Stéphane Vennes von der Tschechischen Akademie der Wissenschaften und seine Kollegen jetzt mit dem Mayall-Teleskop am Kitt-Peak-Nationalobservatorium in den USA beobachtet haben. Zudem spricht die hohe Rotationsgeschwindigkeit dafür, dass die Eigendrehung durch den Zustrom von Materie – vermutlich von einem anderen Stern – beschleunigt worden ist. Und dieser Zuwachs an Materie hätte dann auch zu der Explosion des Weißen Zwergs geführt.

Das alles deute darauf hin, so das Team um Vennes, dass man mit LP 40-365 tatsächlich erstmalig den seltsamen Überrest einer seltsamen Supernova aufgespürt habe. „Es gibt eine ganze Reihe von Modellen für diese leuchtschwachen Supernovae“, erläutern die Forscher. „Allen diesen Modellen ist gemeinsam, dass ein kompakter Überrest mit hoher Geschwindigkeit zurückbleibt.“ Weitere Beobachtungen sollen nun Aufschluss darüber geben, welche Vorgänge verhindern, dass ein Weißer Zwerg bei einer Supernova des Typs Iax nicht vollständig zerstört wird.