Robert Klatt
In der Milchstraße kommt es nur bei etwa einem von 10 Milliarden Sternensystemen zu einer Kilonova. Astronomen haben nun ein Sternensystem entdeckt, das bald in einer Kilonova endet.
Tuscon (U.S.A.). Wissenschaftler des National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory (NOIRLab) haben in der Milchstraße ein extrem seltenes Doppelsternsystem gesichtet. In der Galaxie dürfte es davon nur zehn geben. Das Doppelsternsystem CPD-29 2176 besteht aus einem massiven blauen Stern und einem kleinen Neutronenstern, die sich dicht umkreisen.
Laut einer Publikation im Fachmagazin Nature gehen die Astronomen um Noel D. Richardson davon aus, dass der große Sterne in etwa einer Million Jahre als Supernova explodiert. Das Doppelsternsystem würde dann aus zwei Neutronensterne bestehen, die neben Schwarzen Löchern die dichtesten Objekte im Universum sind.
Anschließend kollidieren die beiden Neutronensterne und enden in einer sogenannten Kilonova enden. Es handelt sich dabei um eine Explosion, die etwa die tausendfache Energiemenge einer klassischen Nova erreicht, aber deutlich lichtschwächer als eine Supernova ist. In einer Kilonova entstehen schwere Elemente wie Silber und Gold.
Weil ein Doppelsternsystem aus einem Riesenstern und einem Neutronenstern „verschwindend selten“ ist, gingen die Forscher davon aus, dass unter den mindestens 100 Milliarden Sternen nur ein bis zwei passende Sternensysteme existieren. Anlässlich des Funds von CPD-29 2176 haben die Astronomen ihre Annahme noch oben korrigiert und gehen davon aus, dass in der Milchstraße etwa zehn passende Doppelsternsysteme vorkommen.
Wenn sich einem solchen Doppelsternsystem der größere der beiden Sterne vor seinem Ende befindet, zieht der kleinere Stern Material von ihm an. Der danach verbleibende Kern explodiert dann in eine Ultra-Stripped Supernova, die besonders leuchtschwach ist. Nach dieser Explosion verbleibt ein Doppelsternsystem wie CPD-29 2176, in dem nach frühestens einer Million Jahren der Neutronenstern Material des Riesensterns anzieht. Dieser explodiert dann ebenfalls und es verbleiben zwei Neutronensterne, die im später Verlauf kollidieren und in einer Kilonova enden.
Die Astronomie geht zudem davon aus, dass die Ultra-Stripped Supernova durch ihre Explosion den anderen Stern aus dem Doppelsternsystem schleudern kann. Beim Doppelsternsystem CPD-29 2176 war dies jedoch nicht der Fall, was das entdeckte System noch außergewöhnlicher macht. Die Sterne von CPD-29 2176 umkreisen sich also noch eng. Laut Richardson liegt dies daran, dass die Ultra-Stripped Supernova vergleichsweise schwach war und den anderen Stern nicht aus dem System schleudern konnte.
Nature, doi: 10.1038/s41586-022-05618-9
