Ein ungewöhnlicher weißer Zwergstern ist offenbar das Überbleibsel eine Supernova-Explosion und rast jetzt mit hohem Tempo durch die Milchstraße. Das berichtet ein Astronomenteam um Boris Gänsicke von der Universität Warwick im Fachjournal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Möglicherweise gebe es noch viel mehr solche Supernova-Überlebende in unserer Heimatgalaxie, erläutern die Wissenschaftler in ihrer Arbeit.
Die Forscher hatten den Weißen Zwerg mit der Katalognummer SDSS J1240+6710 genau untersucht. Er war bereits vor fünf Jahren entdeckt worden und ist mit nur 40 Prozent der Masse unserer Sonne ungewöhnlich leicht. Weiße Zwerge sind die Leichen ausgebrannter Sterne, die zu einer kompakten, heißen Kugel in sich zusammengefallen sind und über Jahrmilliarden langsam ausglühen. Die meisten besitzen zwischen 50 bis 80 Prozent der Masse unserer Sonne, sie können aber auch deutlich größer sein und bis zu 130 Prozent der Sonnenmasse erreichen.
Typische Merkmale einer herkömmlichen Supernova fehlen dem Winzling
Das von Gänsickes Team untersuchte Exemplar ist nicht nur ungewöhnlich leicht, sondern auch extrem schnell: Der Weiße Zwerg rast mit einer Geschwindigkeit von rund 900 000 Kilometern pro Stunde durch die Milchstraße. Zudem besitzt er eine unerwartete Zusammensetzung seiner Außenschichten. Die Atmosphären der meisten Weißen Zwerge bestehen aus Wasserstoff und Helium. Beide Elemente finden sich in dem neuen Mini-Zwerg jedoch überraschenderweise gar nicht. Stattdessen wiesen Astronomen in der Hülle des Zwergs einen Mix aus Sauerstoff, Neon, Silizium, Kohlenstoff, Stickstoff und Aluminium nach. Diese Elemente sind typische Produkte, die in den ersten Momenten einer Supernova-Explosion entstehen.
"Er hat eine chemische Zusammensetzung, die als Fingerabdruck eines Kernbrennens gelten kann, eine geringe Masse und eine sehr hohe Geschwindigkeit", erläuterte Gänsicke in einer Mitteilung seiner Universität. Diese Tatsachen legten nahe, dass der Weiße Zwerg aus einem engen Doppelsystem stammt und thermonuklearen Reaktionen ausgesetzt war. "Es muss eine Form von Supernova gewesen sein, aber eine Art, die wir nie zuvor beobachtet haben."
Denn die chemischen Elemente der Eisengruppe Eisen, Nickel, Chrom und Mangan, die sonst nach den klassischen Supernova-Explosionen entstehen, ließen sich auf dem untersuchten Weißen Zwerg nicht nachweisen. Die Forscher nehmen deshalb an, dass es sich um eine kurze und möglicherweise auch nur um eine partielle Supernova-Explosion unbekannten Typs gehandelt haben könnte, die beide Partner des engen Doppelsystems in entgegengesetzte Richtungen davongeschleudert habe. "Wenn es ein enges Doppelsystem war und es die thermonukleare Zündung durchlaufen und dabei eine Menge seiner Masse ausgestoßen hat, ergeben sich die Bedingungen, um einen Weißen Zwerg geringer Masse zu erzeugen, der mit seiner Umlaufgeschwindigkeit davonfliegt", erläutert Gänsicke.
Die Beobachtung eröffnet nach Auffassung der Studienautoren die Möglichkeit, dass noch mehr bislang unentdeckte Supernova-Typen und aus solchen Explosionen stammende Sternenreste in der Milchstraße existieren könnten. "Wir entdecken jetzt, dass es unterschiedliche Typen Weißer Zwerge gibt, die Supernovae unter unterschiedlichen Bedingungen überleben", sagt Gänsicke. "Es gibt dort draußen ganz klar einen ganzen Zoo. Die Untersuchung der Überlebenden von Supernovae in unserer Milchstraße hilft uns dabei, die Unzahl von Supernovae zu verstehen, die wir in anderen Galaxien explodieren sehen."
