Wenn sonnenähnliche Sterne den als Brennstoff für die Kernfusion dienenden Wasserstoffvorrat in ihrem Kern verbraucht haben, setzt die nächste Phase in ihrem Lebenszyklus ein: Weil der Strahlungsdruck aus dem Inneren nachlässt, komprimiert die enorme Schwerkraft des Sterns seine äußere Schale so stark, dass nun auch dort die Wasserstofffusion einsetzt. Als Folge dieses “Schalenbrennens” bläht sich der Stern allmählich immer weiter auf, gleichzeitig sinkt seine Oberflächentemperatur – er wird zum Roten Riesen. Bei unserer Sonne wird diese Phase in rund fünf Milliarden Jahren einsetzen. Sie wird dann so weit anschwellen, dass sie die inneren Planeten und wahrscheinlich auch die Erde verschlingen wird. Astronomen haben bereits einige Exoplaneten entdeckt, die möglicherweise kurz vor ihrer Zerstörung durch ihren Mutterstern stehen und auch die Relikte von Planeten, die von Roten Riesen verschlungen wurden, wurden schon entdeckt. Nur das Ereignis selbst konnten Astronomen nicht direkt beobachten – bis jetzt.
Helles Aufleuchten und langes Nachglühen
Astronomen um Kishalay De vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge ist es nun erstmals gelungen, einen Roten Riesen beim Verschlingen eines Planeten zu beobachten. Entdeckt haben sie das Ereignis eher zufällig, denn eigentlich suchte das Team mithilfe der Zwicky Transient Facility (ZTF) am kalifornischen Palomar Observatorium nach Strahlungsausbrüchen in Doppelsternsystemen. “In einer Nacht bemerkte ich einen Stern, der im Laufe einer Woche um das Hundertfache heller wurde – quasi aus dem Nichts”, berichtet De. “Dies war anders als jeder andere stellare Ausbruch, den ich in meinem Leben schon gesehen hatte.” Der Ausbruch im sichtbaren Licht hielt rund zehn Tage an und schwächte sich dann deutlich ab. Er schien von einem gut 12.000 Lichtjahre entfernten System im Sternbild Aquila auszugehen. Um herauszufinden, um was für ein Ereignis es sich handelte, werteten die Astronomen spektroskopische Daten von einem der Teleskope des Keck Observatoriums auf Hawaii aus.
Diese Analysen zeigten, dass das bei diesem ZTF SLRN-2020 getauften Ereignis ausgestrahlte Licht kaum spektrale Signaturen von Wasserstoff und Helium enthielt, wie normalerweise bei der Interaktion zweier Sterne in einem Doppelsystem der Fall. Stattdessen zeigten sich die Emissionslinien verschiedener Metalle wie Natrium, Magnesium und Barium sowie die Signatur einiger Metalloxide. “Solche Moleküle sehen wir nur bei Sternen, die sehr kalt sind”, erklärt De. “Aber wenn ein Stern an Helligkeit zunimmt, wird er normalerweise auch heißer.” In diesem Fall war dies aber nicht der Fall, was gegen eine normale Doppelstern-Interaktion sprach. Dafür enthüllten Daten von Infrarotteleskopen wie dem Gemini South Teleskop auf Hawaii und dem NEOWISE-Satelliten der NASA ein ungewöhnlich helles und rund 15 Monate lang anhaltendes Nachleuchten im Infrarotbereich. Das Team führt diese Strahlung auf größere Mengen an Material zurück, die beim anfänglichen Ausbruch ins All geschleudert wurden, dort abkühlten, zu Staub kondensierten und dann einen warmen Staubkokon um den Ort des Geschehens bildeten.
