Astronomen könnten einen Stern einfach verschwinden sehen. Ohne Supernova direkt zu einem Schwarzen Loch
Große Sterne haben einen gewaltsamen Tod. Da ihnen der Wasserstoff zum Verschmelzen ausgeht, drückt das Gewicht des Sterns seinen Kern zusammen, um ihn immer heißer und dichter zu machen. Der Stern verschmilzt schwerere Elemente in einem letzten Versuch, um nicht zusammenzubrechen. Kohlenstoff zu Silizium zu Eisen, wobei jeder Schritt Hitze und Druck erzeugt. Doch bald reicht es nicht mehr. Die Verschmelzung noch schwererer Elemente verleiht dem Stern nicht mehr Energie und der Kern kollabiert schnell. Die Protonen und Neutronen der Kerne kollidieren so heftig, dass die entstehende Stoßwelle den Stern zerreißt. Die äußeren Schichten des Sterns werden nach außen geworfen, eine brillante Supernova zu werden. Für kurze Zeit leuchtet der Stern heller als seine gesamte Galaxie und sein Kern kollabiert zu einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch. Es wurde angenommen, dass alle großen Sterne mit einer Supernova enden, aber neue Forschungsergebnisse zeigen, dass dies möglicherweise nicht der Fall ist.
Ein Multi-Wellenlängen-Layout des Krebsnebels. Bildnachweis: (Bildnachweis: Röntgen: NASA/CXC/SAO; Optisch: NASA/STScI; Infrarot: NASA/JPL/Caltech; Funk: NSF/NRAO/VLA; Ultraviolett: ESA/XMM-Newton).
Die Beweise stammen aus einer 75 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie, die als Kinman-Zwerggalaxie bekannt ist. Zwischen 2001 und 2011 untersuchten mehrere Gruppen von Astronomen die Spektren dieser Galaxie, weil sie eine besonders niedrige Metallizität. Da die Galaxie klein und weit entfernt ist, können Astronomen nicht alle einzelnen Sterne sehen, aber die galaktischen Spektren ermöglichen es ihnen, einige der hellen Sterne anhand bestimmter Emissionslinien zu identifizieren. Einer davon war ein leuchtender blauer variabler Stern.
Luminous Blue Variables (LBVs) sind in ihren älteren Tagen sehr große Sterne. Sie haben aktive und ruhige Perioden und können 2,5 Millionen Mal heller leuchten als die Sonne. Die hellen Emissionslinien von LBVs sind für einen blauen Riesenstern ungewöhnlich und daher leicht zu identifizieren. Da Astronomen diese Linien in den Spektren der Kinman-Zwerggalaxie sahen, wussten sie, dass die Galaxie einen solchen Stern enthielt.
Linienspektren eines leuchtenden blauen variablen Sterns. Quelle: Campagnolo et al., 2017
Aber als 2019 neue Spektrenmessungen der Kinman-Zwerggalaxie durchgeführt wurden, waren die Spektrallinien des LBV verschwunden. Sie waren einfach verschwunden, als wäre der Stern nicht da. Es schien, als sei der Stern verschwunden. Aber riesige blaue Sterne verschwinden nicht einfach. Sie sollten als Supernova explodieren, bevor sie verschwinden. Dieser spezielle Stern wurde keine Supernova, also passiert etwas Seltsames.
Bild der Kinman-Zwerggalaxie, auch bekannt als PHL 293B. Bildnachweis: NASA, ESA/Hubble, J. Andrews (U. Arizona)
Da Astronomen den Stern nicht direkt beobachtet haben, ist es möglich, dass der Stern zu einer Supernova geworden ist und wir sie zufällig übersehen haben. Das ist aberhöchstunwahrscheinlich. Die Kinman-Zwerggalaxie wird regelmäßig beobachtet, und eine Supernova wäre schwer zu übersehen. Es ist wahrscheinlicher, dass der Stern aus dem Blickfeld verschwunden ist, und die Autoren dieser neuesten Forschung haben ein paar Ideen, warum.
Eine Idee ist, dass der Stern in eine besonders ruhige Phase eingetreten ist, während er zufällig von Staub in der Galaxie verdeckt wird. Aber eine zweite Idee ist interessanter. Vielleicht durchlief der Stern einen ungewöhnlichen Kernkollaps, der ein Schwarzes Loch bildete, ohne eine Supernova zu durchlaufen. Es gab einige Diskussionen darüber, ob dies möglich ist, und diese neue Arbeit könnte ein Beweis für die Idee sein.
Aber das ist nur ein Stern und nicht einmal einer, der direkt abgebildet wurde. Es wird viel mehr Arbeit brauchen, um herauszufinden, was wirklich passiert ist.
Referenz:Allan, Andrew P. et al. “ Das mögliche Verschwinden eines massereichen Sterns in der niedrigmetallischen Galaxie PHL 293B . 'Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society496.2 (2020): 1902-1908.