Das Sternenpaar HD 148937 liegt etwa 3.800 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Norma. Während solche Paare normalerweise aussehen wie Zwillinge, unterscheiden sich die beiden Sterne dieser Konstellation deutlich. Einer der beiden erscheint weit jünger und verfügt im Gegensatz zum anderen über ein Magnetfeld. Neue Daten der Europäischen Südsternwarte (ESO) legen zudem nahe, dass das System ursprünglich die Heimat dreier Sterne war, von denen jedoch zwei kollidierten und zu einem verschmolzen.
Sterne: Forscher stoßen auf seltsames Pärchen
„Als ich mich mit den Hintergründen befasste, fiel mir auf, wie besonders dieses System zu sein schien“, erklärte die Abigail Frost in einer Pressemitteilung der ESO. Frost ist die Hauptautorin einer im Fachjournal Science veröffentlichten Studie zu der beobachteten Anomalie. HD 148937 besteht neben seinen beiden Sternen auch aus einer Wolke aus Gas und Staub. „Ein Nebel, der zwei massereiche Sterne umgibt, ist eine Seltenheit, und wir hatten wirklich das Gefühl, dass in diesem System etwas Cooles passiert sein muss“, so die Astronomin. Nach einer detaillierten Analyse habe das Team festgestellt, dass der massereichere Stern viel jünger zu sein scheint als sein Begleiter. „Das ergibt keinen Sinn.“
Die circa 7.500 Jahre alte Wolke enthalte ungewöhnlich hohe Mengen an Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff – Elemente, die normalerweise tief im Inneren von Sternen zu finden sind. Das deute auf ein gewaltsames Ereignis hin, das diese Elemente in den Nebel freigesetzt hat. Um weiter zu untersuchen, nutzte das Team neun Jahre lang gesammelte Daten von den ESO-Instrumenten PIONIER und GRAVITY auf dem Very Large Telescope Interferometer (VLTI) sowie Archivdaten vom Fibre-fed Optical Echelle Spectrograph (FEROS) am La Silla Observatorium der ESO.
„Wir glauben, dass dieses System ursprünglich aus mindestens drei Sternen bestand, von denen zwei an einem Punkt der Umlaufbahn nahe beieinander lagen, während ein anderer Stern viel weiter entfernt war“, ergänzte Hugues Sana, Professor an der Katholieke Universiteit (KU) Leuven in Belgien und Leiter der Beobachtungen. „Die beiden inneren Sterne verschmolzen auf gewaltsame Weise, wodurch ein magnetischer Stern entstand und Material herausgeschleudert wurde, wodurch der Nebel entstand.“ Erst anschließend habe der weiter entfernte Stern eine neue Umlaufbahn gebildet.
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Analyse wirft neue Fragen auf
Laurent Mahy, Mitautor und leitender Forscher an der Königliche Sternwarte von Belgien, merkte an, dass die Idee einer Sternverschmelzung bereits seit 2017 in Betracht gezogen worden sei. „Die Entdeckung einer Altersdiskrepanz zwischen den Sternen deutet darauf hin, dass dieses Szenario das plausibelste ist, und es war nur möglich, es mit den neuen ESO-Daten zu zeigen.“
Diese Entdeckung erkläre auch, warum einer der Sterne im System magnetisch ist – eine seltene Eigenschaft bei massiven Sternen, die jedoch nach einer Sternverschmelzung erwartbar sei. Sie hilft außerdem, ein langjähriges Rätsel in der Astronomie zu lösen: wie massive Sterne ihre Magnetfelder erwerben. Allerdings wirft sie auch neue Fragen auf, die die Forschenden ins Rätseln bringen:
- Wie lange nach der Verschmelzung bleibt das Magnetfeld bestehen?
- Wie genau hat die Verschmelzung die Zusammensetzung und Struktur des Nebels beeinflusst?
- Wie wird sich das System HD 148937 im Laufe der Zeit weiterentwickeln?
- Gibt es ähnliche Sternensysteme, bei denen eine vergleichbare Verschmelzung stattgefunden haben könnte?
Es bleibt abzuwarten, ob künftige Studien diese und weitere Fragen beantworten können.
Quellen: Europäische Südsternwarte; „A magnetic massive star has experienced a stellar merger“ (Science, 2024)
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