Sterne sind ewig, dachte man früher. Sie wären immer schon da gewesen und würde auch bis in alle Ewigkeit am Himmel stehen. Das dachte man hauptsächlich aus philosophischen und religiösen Gründen und weil man keine Möglichkeit hatte, verlässliche Informationen über die wahre Natur der hellen Lichter am Himmel zu erhalten. Es war zwar klar, dass ewige Sterne zu gewissen Widersprüchen führen. Aber Alternativen konnte man sich auch nicht so richtig vorstellen.
Heute wissen wir, dass Sterne entstehen und auch wieder vergehen können. Sie werden geboren und sie sterben und existieren dazwischen für einige Millionen oder Milliarden Jahre. Unsere Sonne hat sich vor 4,5 Milliarden Jahren gebildet und wir in etwa 6 Milliarden Jahren aufhören, ein normaler Stern zu sein. Wenn in den Kernen der Sterne kein Wasserstoff mehr vorhanden ist um die Kernfusion aufrecht zu erhalten, können sie nicht mehr stabil sein. Die Gravitationskraft der Sternenmaterie nimmt überhand und die Himmelskörper fallen in sich zusammen. Sie werden zu kleinen, kompakten Objekten wie Neutronensternen oder weiße Zwerge.
Entwicklungsstufen eines sonnenähnlichen Sterns (Bild: ESO/S. Steinhöfel)
Manchmal geht es aber auch schneller. Manchmal endet das Leben eines Sterns nicht auf natürliche Art und Weise. Unter gewissen Umständen kann er regelrecht zerstört werden und so einen Fall haben nun Astronomen um Juan Hernández Santisteban von der Universität Southhampton dokumentiert (“An irradiated brown-dwarf companion to an accreting white dwarf”). Es geht dabei um ein Objekt mit der Bezeichnung SDSS J143317.78+101123.3 oder kurz “J1433”. Dabei handelt es sich nicht um einen Einzelstern, sondern um ein Doppelsystem das aus einem weißen Zwerg und einem braunen Zwerg besteht.
Weiße Zwerge sind – wie oben schon angedeutet – das was übrig bleibt wenn ein kleiner Stern wie unsere Sonne keinen Brennstoff mehr hat. Der weiße Zwerg in J1433 war also früher mal ein echter Stern. Braune Zwerge dagegen haben es gar nicht bis zum Stern geschafft. Sie haben zu wenig Masse, um in ihrem Inneren dauerhaft Wasserstoff zu Helium zu fusionieren. Nur dass das bei J1433 ein wenig anders gelaufen ist. Der dortige braune Zwerg war früher ein Stern. Aber da der Abstand zwischen ihm und dem weißen Zwerg so gering ist, hat er viel seiner Masse verloren. Materie ist von ihm zum weißen Zwerg gewandert, bis er irgendwann die nötige Massengrenze unterschritten und aufgehört hat, ein Stern zu sein.
Hernández Santisteban und seine Kollegen haben das durch spektroskopische Beobachtungen und Computermodelle heraus gefunden. Normalerweise ist es bei so engen Systemen schwer, Informationen über einzelne Objekte zu erhalten. Man sieht immer nur das kombinierte Licht beider Komponenten. Aber die Astronomen haben hier ein Modell des weißen Zwergs erstellt mit denen es ihnen möglich war, vorherzusagen, was an Licht zu erwarten ist und konnten so das Licht des braunen Zwergs isolieren. Sie haben so sehr viel mehr Informationen über das System erhalten, als vorher möglich war. Der weiße Zwerg wird demnach alle 78 Stunden vom braunen Zwerg umkreist, der 58 mal schwerer als Jupiter als. Damit liegt er klar unter der für die Wasserstoff-Fusion nötigen Massengrenze von 75 Jupitermassen.
Diese Daten passen auch gut zu der Veränderung der Helligkeit die man bei J1433 beobachten kann. Beide Objekte bedecken sich ja gegenseitig regelmäßig und verursachen dadurch Lichtschwankungen. Da sich die beiden so eng umkreisen, sind aber auch andere Effekte relevant. Die Himmelskörper werden verformt und sind nicht mehr sphärisch, sondern eher ellipsoid, was ebenfalls Helligkeitsänderungen verursacht (je nachdem, ob wir gerade auf die “breite” oder “schmale” Seite der Objekte blicken). Außerdem heizt der weiße Zwerg mit seiner Strahlung den braunen Zwerg auf; seine Tag- und Nachtseite sind deutlich unterschiedlich hell.
Dass der braune Zwerg in diesem System immer schon ein brauner Zwerg war, können Hernández Santisteban und seine Kollegen ausschließen bzw. halten es für extrem unwahrscheinlich. Wenn Masse von einem Himmelskörper zum anderen wandert, ändert sich dadurch auch seine Umlaufzeit. Und bei J1433 passt sie genau zu dem “Zerstörungs”-Szenario und nicht zu einem System, in dem sich immer schon ein brauner Zwerg und ein Stern friedlich umkreist haben.
Das Universum ist nicht immer freundlich. Und manchmal erwischt es selbst die Sterne…
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