Astrophysiker haben zwei erdgroße Himmelskörper entdeckt, die eine sauerstoffreiche Atmosphäre besitzen. Allerdings handelt es sich dabei nicht um Planeten sondern um Sterne am Ende ihres Lebenszyklus. Wie die Forscher jetzt in „Science“ berichten, sind die beiden Weißen Zwerge vermutlich Relikte extrem massereicher Sterne, deren Sauerstoffkern freiliegt. Dies könnte erstmals die bisher nur theoretischen Modelle zur Entstehung Weißer Zwerge bestätigen.
Theoretische Modelle postulieren für massereiche Sterne, die rund sieben bis zehn Mal die Masse unserer Sonne enthalten, spezielle „Todesarten. Sie verzehren zunächst ihren gesamten Vorrat an Wasserstoff, Helium und Kohlenstoff und enden ihr Leben dann als Weißer Zwerg mit extrem sauerstoffreichem Kern oder aber explodieren in einer Supernova und kollabieren dabei zu Neutronensternen. Doch der entscheidende Beleg für diese Theorie fehlte bisher, denn alle bisher bekannten Weißen Zwerge waren von dichten Wasserstoff und/oder Helium-Hüllen, die jeden direkten Blick auf den Kern verwehrten. Der Nachweis von Sauerstoff wäre nur möglich, wenn die Weißen Zwerge ihre verbleibenden Wasserstoffhüllen abstoßen.
Zwei Weiße Zwerge mit extrem sauerstoffreichen Spektren
Astrophysiker der Universitäten Warwick in England und Kiel in Deutschland haben nun gleich zwei solcher Weißen Zwerge entdeckt. SDSS 0922+2928 und SDSS 1102+2054 sind 400 und 220 Lichtjahre von der Erde entfernt. In Daten des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) stießen die Forscher auf extrem sauerstoffreiche Spektren für diese beiden Objekte.
„Diese Menge von Sauerstoff an der Oberfläche deutet darauf hin, dass dies Weiße Zwerge sind, die ihre bloßen Sauerstoff-Neon-Kerne enthüllen“, erklärt der Astrophysiker Boris Gänsicke von der Universität von Warwick, Hauptautor der Studie. „Sie könnten aus den massereichsten Vorläufern in dieser Sternenklasse hervorgegangen sein.“
Sauerstoffkern nur von dünner Kohlenstoffhülle umgeben
Denn die meisten Modelle für solche Weißen Zwerge mit Sauerstoff- und Neon-Kernen prognostizieren, dass deren Kerne von einer dicken Kohlenstoffschicht umgeben sind, die die Aufwärtsdiffusion großer Sauerstoffmengen verhindert. Es gibt aber Ausnahmen: Berechnungen zeigen, dass Sterne, die mit ihrer Masse nah an der oberen Grenze für die Entstehung Weißer Zwerge liegen, eine deutlich dünnere Kohlenstoffschicht aufweisen. Je näher der Vorläuferstern an der Grenze liegt, desto dünner die Hüllschicht.
Vorläufersterne extrem massereich?
Nach Ansicht der Forscher eröffnet dies daher die Möglichkeit, dass SDSS 0922+2928 und SDSS 1102+2054 aus extrem massereichen Sternen entstanden sind, die gerade noch einem Kernkollaps und damit einem Ende als Neutronenstern entgangen sind. Ein Beleg für diese These wäre eine besonders hohe Masse der beiden Zwerge. Doch noch sind die Daten zu den beiden Objekten zu ungenügend, um diese bestimmen zu können.
(University of Warwick, 13.11.2009 – NPO)
