Im Visier der Astronomen um Klaus Werner von der Universität Tübingen stehen die ausgebrannten Überbleibsel von Sternen, beziehungsweise Exemplare, die nur noch geringe „Lebenszeichen“ von sich geben: Weiße Zwerge und ihre Vorformen. Es handelt sich dabei um die heißen, aber nur noch schwach leuchtenden Überbleibsel von sonnenähnlichen Sternen am Ende ihrer Existenz. Zur Erklärung: Der typische Lebenszyklus eines Sterns wie unserer Sonne beginnt mit der Kernfusion von Wasserstoff zu Helium. Später setzt dann im Sterninneren eine Kernreaktion ein, bei der Helium in Kohlenstoff und Sauerstoff umwandelt wird. Dabei bläht sich der Stern dann zu einem Roten Riesen auf. Anschließend entwickelt er sich zu einem Weißen Zwerg fort: Die Kernfusionsprozesse erlöschen und der Rest des Sterns schrumpft zu einem dichten, glimmenden Überbleibsel zusammen.
Das Ende stellaren Lebens im Blick
Um die Endphasen der Sternentwicklung zu untersuchen, haben Werner und seine Kollegen mit dem Large Binocular Telescope in Arizona gezielt nach sterbenden Sternen gesucht. Mit den zwei großen Hauptspiegeln von je 8,4 Meter Durchmesser war es möglich, das schwache Licht zu erfassen, das uns von diesen Himmelskörpern erreicht. So konnten die Astronomen Merkmale des Lichtspektrums analysieren und dadurch Rückschlüsse darauf ziehen, welche Elemente bei den Sternen vorliegen. Dabei stießen sie bei zwei sogenannten Heißen Unterzwergen auf überraschende Ergebnisse: Während die Oberflächen von Sternen normalerweise aus Wasserstoff und Helium bestehen, sind diese Sterne mit Kohlenstoff und Sauerstoff bedeckt – also der Asche von Helium-Kernfusionsprozessen.
„Von Sternen mit der chemischen Oberflächenzusammensetzung der entdeckten Sterne erwarten wir normalerweise, dass sie die Heliumfusion im Zentrum beendet haben und sich kurz vor dem Endstadium ihrer Entwicklung zum Weißen Zwerg befinden“, erklärt Werner. Als Ursache für die seltsame Zusammensetzung erschien es zunächst möglich, dass es zu einem explosionsartigen Wiedereinsetzen der Heliumfusion gekommen ist, die dann die Brennasche – Kohlenstoff und Sauerstoff – aus dem Inneren an die Oberfläche beförderte. Doch wie die Astronomen erklären, erscheint dies bei den nun entdeckten Typen unwahrscheinlich – denn weitere Merkmale passen nicht dazu: „Sie haben zu große Radien und führen die Heliumfusion noch friedlich in ihrem Zentrum aus“, sagt Werner. Ihre Merkmale erscheinen somit rätselhaft.
Resultat einer speziellen Verschmelzung?
Eine mögliche Erklärung für die Entstehung dieser untypischen Sterne liefern allerdings Ergebnisse eines Astronomenteams um Marcelo Miller Bertolami von der Universität von La Plata in Argentinien. Sie wurden als eine begleitende Publikation zu der Studie von Werner und seinen Kollegen im gleichen Magazin präsentiert. „Wir glauben, dass die Sterne, die unsere deutschen Kollegen entdeckt haben, durch eine sehr seltene Art von Verschmelzung zweier Weißer Zwerge entstanden sind“, sagt Bertolami. Demnach handelte es sich bei den seltsamen Exemplaren jeweils ursprünglich um zwei Sterne, die sich einst umkreisten.
