Bildnachweis: Chandra
Das V471 Tauri-System besteht aus einem weißen Zwergstern (dem Primärstern) in einer engen Umlaufbahn - einem Dreißigstel der Entfernung zwischen Merkur und Sonne - und einem normalen sonnenähnlichen Stern (dem Sekundärstern). Der weiße Zwergstern war einst ein Stern, der mehrmals so massereich war wie die Sonne. Chandra-Daten zu diesem System liefern den bisher besten Beweis dafür, dass ein Stern von seinem Begleitstern verschlungen werden und überleben kann.
Die Abbildung zeigt Röntgenspektren, die mit Chandras Niedrigenergie-Transmissionsgitter-Spektrometer von zwei einzelnen Sternen und V471 Tauri aufgenommen wurden: einem roten Riesenstern (Beta Ceti, oberes Feld), V471 Tauri und einem sonnenähnlichen Stern (Epsilon Eridani). Der Peak im Spektrum aufgrund von Kohlenstoffionen ist im Riesenstern viel kleiner als im sonnenähnlichen Stern, während der Kohlenstoffpeak in V471 zwischen beiden liegt. Diese Unterschiede liefern wichtige Hinweise auf die unterschiedlichen Entwicklungsgeschichten der Sterne.
Kernfusionsreaktionen im Kern eines solchen Sterns wandeln Kohlenstoff über einen Zeitraum von etwa einer Milliarde Jahren in Stickstoff um. Wenn der Brennstoff im Kern des Sterns erschöpft ist, kollabiert der Kern und löst energetischere Kernreaktionen aus, die dazu führen, dass sich der Stern ausdehnt und in einen roten Riesen verwandelt, bevor er schließlich zusammenbricht und zu einem weißen Zwerg wird.
Das kohlenstoffarme Material im Kern des roten Riesen ist mit dem äußeren Teil des Sterns gemischt, so dass seine Atmosphäre im Vergleich zu sonnenähnlichen Sternen ein Kohlenstoffdefizit aufweist, wie in der Abbildung gezeigt. Wenn ein roter Riese Teil eines binären Systems eng umlaufender Sterne ist, kann die Entwicklung des Sekundärsterns dramatisch beeinflusst werden.
Theoretische Berechnungen zeigen, dass der rote Riese seinen Begleitstern vollständig umhüllen kann. Während dieser gemeinsamen Hüllkurvenphase führt die Reibung dazu, dass sich der Begleitstern schnell nach innen dreht, wo er entweder vom roten Riesen zerstört wird oder überlebt, wenn ein Großteil der Hülle weggedreht wird.
Wenn es dem Begleitstern gelingt zu überleben, trägt er die Spuren seiner Tortur in Form einer Kontamination durch kohlenstoffarmes Material, das er in der roten Riesenhülle angesammelt hat. Das Röntgenspektrum von V471 Tauri im mittleren Feld zeigt genau diesen Effekt - der Kohlenstoffpeak liegt zwischen dem eines sonnenähnlichen Sterns und einem isolierten roten Riesenstern. Die Daten zeigen, dass etwa 10 Prozent der Masse des Sterns vom roten Riesen stammen.
In Zukunft kann der Begleitstern den Gefallen erwidern. Es wird sich ausdehnen und Material zurück auf den Weißen Zwerg werfen. Wenn genügend Material auf den Weißen Zwerg geworfen wird, kann dies dazu führen, dass der Weiße Zwerg als Supernova explodiert.
Originalquelle: Chandra-Pressemitteilung
