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Sternentwicklung: Weißer Zwerg mit Kohlenstofffusion

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Weißer Zwerg H1504+65 | Künstlerische Darstellung von H1504+65. Er ist der jüngste und mit 200 000 Grad Celsius bislang heißeste Weiße Zwerg, der im All gefunden wurde. Der Stern hat seinen gesamten Vorrat an Wasserstoff und Helium verbrannt. Die Entdeckung von Magnesium deutet darauf hin, dass er auch Kohlenstoff fusionierte. Das wäre der erste Nachweis, dieses Fusionsprozesses.
Ein internationales Team von Astronomen unter Leitung des Tübingers Klaus Werner fand in einem Weißen Zwerg beachtlich viel Magnesium. Dieses könnte der Schlüssel für theoretische Vorhersagen sein, dass massereiche Sterne im Endstadium Kohlenstoff zu diesem Erdalkalimetall fusionieren und damit ihr Leben verlängern.

Der Anfang der 1980er Jahren entdeckte Stern mit dem Namen H1504+65, den die Wissenschaftler unter die Lupe nahmen, ist ein wahrer Exot. Es ist ein leuchtschwaches, unauffälliges Objekt im sichtbaren Licht, aber eines der hellsten im Röntgenlicht. Offensichtlich hat H1504+65 erst vor etwa einhundert Jahren seine Kernfusion eingestellt. Damit ist er der jüngste und mit gut 200 000 Grad Celsius – das ist mehr als das 30fache der Temperatur unserer Sonne – zugleich heißeste Weiße Zwerg überhaupt. Er zeigt uns zugleich, wie auch unsere Sonne wohl einmal sterben wird.

Die Wissenschaftler aus Deutschland, Großbritannien und den Vereinigten Staaten bestimmten mit den Nasa-Weltraumteleskopen Chandra und Fuse (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer) die Zusammensetzung und Temperatur von H1504+65. Die Daten enthüllen, dass der Stern praktisch keinerlei Wasserstoff und Helium mehr aufweist. Stattdessen besteht die Oberfläche hauptsächlich aus Kohlenstoff und Sauerstoff, der "Asche" der Helium-Fusion.

Die Chandra-Daten lassen ferner Spuren von Neon erkennen, einem Nebenprodukt der Helium-Fusion, sowie – zur großen Überraschung der Astronomen – obendrein von Magnesium. Beides in ähnlich hoher Konzentration von jeweils gut zwei Prozent der Sternenmasse.

Da Magnesium allerdings ebenso bei der Helium-Fusion erzeugt werden kann, ist der Beweis der Theorie, dass es sich hierbei um ein Fusionsprodukt von Kohlenstoff handelt, noch nicht hundertprozentig erbracht. Das noch fehlende Teil in diesem Puzzle wäre die gleichzeitige Entdeckung von ausreichenden Mengen Natrium. Das ließ sich aber noch nicht eindeutig nachweisen. Deshalb will das Forscherteam jetzt das Hubble Weltraumteleskop auf den Stern richten, das entsprechende Nachweisgeräte besitzt.
30.06.2004

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 30.06.2004

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