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Astrophysik: Ein blinkender Sternriese in unserer Galaxie

Der Riesenstern VVV-WIT-08 leuchtete offenbar jahrelang sehr hell, dann verdunkelte er sich rasch und kehrte strahlend wieder zurück. Seine Entdecker rätseln.
Riesenstern VVV-WIT-08 und seine Verdunkelung (künstl. Darstellung)Laden...

Über 17 Beobachtungsjahre bemerkten Astronominnen und Astronomen nichts besonders auffälliges beim Riesenstern VVV-WIT-08. Doch im Frühling 2012 verdunkelte er sich plötzlich und rasch: Er verlor in kurzer Zeit 97 Prozent seiner Leuchtkraft. Doch dieser Verlust war nicht von Dauer, denn nach rund 200 Tagen nahm er an Helligkeit wieder zu und strahlt seitdem ohne weitere Schwankungen seiner Leuchtkraft – ein Verhalten, für das Leigh Smith von der University of Cambridge und sein Team bislang noch keine Erklärung haben, wie sie in den »Monthly Notices of the Royal Astronomical Society« schreiben.

VVV-WIT-08 befindet sich in 25 000 Lichtjahren Entfernung von uns in der Nähe des Zentrums der Milchstraße. Er weist ungefähr die Masse der Sonne auf, ist aber 100-mal größer als diese. Sein Leuchtspektrum legt nahe, dass es sich um einen relativ kühlen Sternriesen handelt, der eine Temperatur von etwa 3600 Kelvin aufweist. Entdeckt wurde er mit dem VISTA-Teleskop der ESO in Chile, mit dessen Hilfe rund eine Milliarde Sterne darauf überwacht werden, ob sie Helligkeitsschwankungen zeigen. »Gelegentlich finden wir manchmal veränderliche Sterne, die in keine etablierte Kategorie passen. Wir nennen sie dann WIT für ›What is this‹«, sagt Koautor Philip Lucas von der University of Hertfordshire.

Normalerweise zeigen diese veränderlichen Sterne jedoch kein derartiges Verhalten wie VVV-WIT-08 mit seinem fast vollständigen Helligkeitsverlust über längere Zeit, der sowohl im sichtbaren Bereich des Lichts als auch im Infrarot nachweisbar war. Unklar ist neben der Ursache, ob es sich dabei um ein einmaliges Ereignis handelt oder ob es in langen Intervallen wiederkehrt. Bislang kennt man zwei Sterne mit ausgedehnten Wiederkehrintervallen: Epsilon Aurigae, den alle 27 Jahre die Staubscheibe seines Begleiters verdeckt, und den Roten Riesen TYC 2505-672-1, bei dem sogar knapp 70 Jahre zwischen den Ereignissen verstreichen.

Anhand der Lichtkurven von VVV-WIT-08 schließen Smith und Co, dass die Schwankungen nicht durch Änderungen im Inneren des Sterns ausgelöst werden. Ihre Symmetrie passe weder zu den Schwankungen Roter Riesen noch zum Flackern von jungen Sternen, schreibt die Gruppe. Denn prinzipiell zeige der Riese abgesehen von dem einen Ereignis ein stabiles Verhalten. Das Team vermutet daher, dass ein großes, aber dunkles Objekt den Stern phasenweise verdeckt hat. Dafür müssten jedoch einige Bedingungen erfüllt sein, etwa dass es durch Schwerkraft an VVV-WIT-08 gebunden ist, selbst leuchtschwach ausfällt, mindestens 50 Erdradien umfasst und elliptisch erscheint.

Laut einem Modell käme dafür am ehesten ein Begleitstern in Frage, der selbst von einer sehr dichten Staubscheibe umgeben ist. Dem widersprechen allerdings einige Erkenntnisse zu zirkumstellaren Scheiben. Um ältere Sterne sind sie meist nicht dicht genug, um die beobachtete Verdunkelung zu erklären, die bekannten Scheiben um Weiße Zwerge wiederum sind in der Regel zu klein, um die lang anhaltende Leuchtschwäche zu verursachen. Und für die Scheibe eines Jungsterns fehle die charakteristische Infrarotsignatur.

Deshalb ziehen Smith und seine Gruppe auch in Betracht, dass ein Begleiter dem Riesenstern Material entreißt und dadurch eine undurchdringliche Scheibe bildet. Diese könne ebenso die vergleichsweise geringe Größe von VVV-WIT-08 erklären, schreiben die Forscher. Das allerdings würde neue Fragen aufwerfen. Denn wenn es sich nicht um ein einmaliges Ereignis handelt, müsste der Orbit des Begleiters gewaltig ausfallen, weshalb er eine besonders große Schwerkraft benötigen müsste, um das Material abzusaugen. Ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch könnte diese Rolle spielen. Dann bliebe jedoch offen, warum die in ihrem Umfeld meist auftretende Röntgenstrahlung hier fehlt.

Es gibt also bislang keine abschließende Begründung für das Verhalten des Riesensterns. Deshalb hoffen die Astronomen, dass sie mit Hilfe von VISTA weitere derartige Kandidaten aufspüren, die zur Lösung des Rätsels beitragen könnten. Zwei potenzielle Sterne habe man womöglich schon entdeckt, schreiben die Wissenschaftler.

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