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Kugelsternhaufen M3 und M13: Weiße Zwerge können langsamer altern

Weiße Zwerge können langsamer abkühlen, wenn sie auf ihrer Oberfläche Wasserstoff verbrennen. Erste Hinweise darauf haben Astronomen mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble gefunden.
Um die physikalischen Grundlagen der Entwicklung Weißer Zwerge zu untersuchen, verglichen Astronomen abkühlende Weiße Zwerge in zwei massiven Sternansammlungen: den Kugelsternhaufen M3 und M13.Laden...

Die Kernfusion von Wasserstoff an der Oberfläche von Weißen Zwergen kann ihren Alterungsprozess verlangsamen, indem sie auf ihrer Oberfläche Wasserstoff verbrennen, wie ein Team im Magazin »Nature Astronomy« berichtet. Die Publikation basiert auf mehreren Aufnahmen zweier Kugelsternhaufen, die mit dem Hubble-Weltraumteleskops gemacht wurden. Die Entdeckung könnte sich darauf auswirken, wie Astronominnen und Astronomen künftig das Alter von Sternen im Milchstraßensystem bestimmen.

Bei Weißen Zwergen handelt es sich um abkühlende Sterne, die in der letzten Phase ihres Lebens ihre äußeren Schichten abgeworfen haben. Sie sind weit verbreitet im Kosmos; etwa 98 Prozent aller Sterne im Universum enden schließlich als Weiße Zwerge, einschließlich unserer Sonne. Die Abkühlungsrate der Gebilde wird als kosmischer Zeitmesser verwendet, um das Alter verschiedener Sternpopulationen in unserer Heimatgalaxie einzuschätzen. Doch manche scheinen anders zu altern als bisher angenommen.

Mit einer von Hubbles Weitwinkelkameras hat die Gruppe um Jianxing Chen bei Wellenlängen im nahen Ultraviolett zwei Kugelsternhaufen beobachtet, Messier 3 (M3) und Messier 13 (M13). Das hat es ermöglicht, rund 700 Weiße Zwerge zu vergleichen. Die Beobachtungen ergaben, dass M3 Weiße Zwerge enthält, die einfach abkühlende Sternkerne sind. M13 hingegen enthält zwei Populationen von Weißen Zwergen: übliche Weiße Zwerge und solche, die sich eine äußere Hülle aus Wasserstoff bewahrt haben, wodurch sie länger brennen und daher über einen längeren Zeitraum abkühlen.

Die längeren Abkühlzeiten in dieser zweiten Population Weißer Zwerge führen auch dazu, dass sie zahlreicher sein sollten. Tatsächlich fanden die Forschenden auch einen Überschuss heller Weißer Zwerge in M13. »Die Tatsache, dass dieses Phänomen in M13 und nicht in M3 auftritt, steht im Einklang mit den unterschiedlichen Morphologien der beiden Haufen«, heißt es weiter. Untersucht wurde nur ein kurzer Zeitraum der Abkühlungssequenz. Dennoch sei der Effekt »bemerkenswert«, schreiben die Autoren im Fazit.

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