Mit bloßem Auge sehen wir nur einen einzelnen Punkt am Himmel – doch oft sind es eigentlich zwei: Die astronomische Forschung hat mittlerweile eindeutig gezeigt, dass es viele binäre Sternsysteme im Kosmos gibt. Dabei umkreisen sich zwei Sterne in einer Art kosmischem Tanz und beeinflussen ihre weitere Entwicklung maßgeblich. Dies betrifft auch die Endphase ihrer Existenz. Wenn Sterne einer bestimmten Masse beginnen, auszubrennen, blähen sie sich zu einem Roten Riesen auf, um den sich eine wasserstoffreiche Hülle bildet. Im Fall von Einzelsternen kommt es dann schließlich zu einer Supernova-Explosion, in deren grellem Licht sich auch die spektrale Signatur des Wasserstoffes abzeichnet.
Bisher nur Theorie
Doch in binären Systemen kann es theoretischen Annahmen nach zu einem speziellen Prozess kommen: Wenn sich einer der stellaren Partner zu einem Roten Riesen aufbläht, kann der andere ihm durch seine Anziehungskraft die wasserstoffreiche Hülle entziehen. Am Ende bleibt dann nur noch ein Heliumkern übrig, der sich zusammenzieht und mehr als zehnmal höhere Temperaturen als die Sonne entwickelt. Bei entsprechender Masse kann dieser Heliumstern dann ebenfalls in einer Supernova explodieren – der dann folglich die Signatur des Wasserstoffes fehlt. Solche wasserstoffarmen Supernovae bilden sogar etwa ein Drittel aller Sternexplosionen, geht aus Beobachtungsdaten hervor.
Dazu schien bisher auch zu passen, dass Modellsimulationen zufolge etwa jeder dritte Stern mittlerer Masse in Doppelsternsystemen seine Wasserstoffhülle verliert. Mit anderen Worten: Die möglichen Vorläufer der wasserstoffarmen Supernovae müssten eigentlich häufig zu finden sein. Doch bisher blieb diese Stern-Kategorie verborgen. Nur in einem Fall gab es bisher zumindest entsprechende Hinweise. „Wenn sich herausgestellt hätte, dass diese Sterne selten sind, dann hätte dies einen wichtigen theoretischen Rahmen in Frage gestellt. Doch wir konnten nun bestätigen, dass diese Sterne tatsächlich existieren“, sagt Erstautorin Maria Drout von der University of Toronto.
Heißen Heliumsternen auf der Spur
Gemeinsam mit der Co-Erstautorin Ylva Götberg vom Institute of Science and Technology Austria in Klosterneuburg und einem internationalen Team kam Drout den gesuchten Sternen anhand ihrer speziellen Strahlung auf die Spur: Sie entwickelten ein Verfahren, um den ultravioletten Teil des Spektrums zu untersuchen, in dem extrem heiße Himmelskörper wie die Heliumsterne den größten Teil ihres Lichts abgeben. Sie analysierten dabei Daten des Swift Ultra-Violet/Optical Teleskops der NASA, in dessen Visier zwei der erdnächsten Galaxien standen: die Große und die Kleine Magellansche Wolke. Die Suche nach Sternen mit ungewöhnlichen UV-Emissionen führte dort schließlich zu 25 Kandidaten. Diese wurden anschließend einer genaueren spektroskopischen Untersuchung mithilfe der Magellan-Teleskope am Las Campanas-Observatorium unterzogen.
