Astronomen am Europäischen Südobservatorium haben herausgefunden, dass die seltsamen Merkmale des Sternsystems HD 148937, darunter ein magnetischer Stern und sein jugendliches Aussehen, durch die Verschmelzung zweier Sterne in einer Gruppe von drei Sternen verursacht wurden. Das Ereignis bildete auch den umgebenden Nebel und lieferte wichtige Beweise dafür, wie massereiche Sterne ihre Magnetfelder erzeugen.

Dieses Bild, aufgenommen vom VLT Survey Telescope des Paranal-Observatoriums der Europäischen Südsternwarte, zeigt den wunderschönen Nebel NGC 6164/6165, auch bekannt als Drachenei. Der Nebel ist eine Wolke aus Gas und Staub, die ein Sternpaar mit dem Namen HD 148937 umgibt. In einer neuen Studie mit Daten der Europäischen Südsternwarte (ESO) entdeckten Astronomen, dass die beiden Sterne ungewöhnliche Unterschiede aufweisen – einer scheint viel jünger zu sein und ist im Gegensatz zum anderen magnetisch. Darüber hinaus ist das Zentrum des Nebels viel jünger als beide Sterne und besteht aus Gas, das normalerweise eher tief im Innern der Sterne als außerhalb vorkommt. Diese Hinweise könnten dazu beitragen, das Geheimnis des HD148937-Systems zu lüften – das wahrscheinlich drei Sterne enthielt, bis zwei von ihnen kollidierten und verschmolzen und so einen neuen, größeren magnetischen Stern bildeten. Durch dieses heftige Ereignis entstand auch der spektakuläre Nebel, der nun die verbleibenden Sterne umgibt. Quelle: ESO/VPHAS+-Team. Danksagungen: CASU University of Chinese Academy of Sciences

Astronomen erlebten eine Überraschung, als sie ein Sternenpaar im Zentrum einer atemberaubenden Gas- und Staubwolke beobachteten. Sternpaare sind normalerweise sehr ähnlich, wie Zwillinge, aber in HD 148937 erscheint ein Stern jünger und hat im Gegensatz zum anderen magnetische Eigenschaften. Neue Daten der Europäischen Südsternwarte (ESO) zeigen, dass es ursprünglich drei Sterne in der Galaxie gab, bis zwei von ihnen kollidierten und verschmolzen. Dieses heftige Ereignis erzeugte die umgebenden Wolken und veränderte das Schicksal der Galaxie für immer.

Abigail Frost ist Astronomin am Europäischen Südobservatorium (ESO) in Chile und Erstautorin der in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Studie. Das System mit dem Namen HD148937 befindet sich in Richtung des Sternbilds Norma, etwa 3.800 Lichtjahre von der Erde entfernt. Es besteht aus zwei Sternen, die viel massereicher sind als die Sonne, umgeben von wunderschönen Nebeln – Gas- und Staubwolken. „Es kommt sehr selten vor, dass ein Nebel zwei massereiche Sterne umgibt, was uns zu der Annahme veranlasste, dass in dieser Galaxie etwas Cooles passieren muss. Dieses Gefühl verstärkte sich, als wir uns die Daten ansahen. Nach detaillierter Analyse konnten wir feststellen, dass der massereichere Stern viel jünger zu sein schien als sein Begleiter, was überhaupt keinen Sinn ergab, da sie sich zur gleichen Zeit hätten bilden sollen!“ sagte Frost. Der Altersunterschied – ein Stern scheint mindestens 1,5 Millionen Jahre jünger zu sein als der andere – legt nahe, dass etwas den massereicheren Stern verjüngen muss.

Ein weiteres Puzzleteil ist der Nebel, der den Stern umgibt und als NGC 6164/6165 bekannt ist. Er ist 7.500 Jahre alt und damit hunderte Male jünger als diese beiden Sterne. Der Nebel enthält außerdem große Mengen an Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff. Dies ist überraschend, da diese Elemente normalerweise eher tief im Inneren von Sternen als außerhalb zu finden sind. Es ist, als ob ein gewalttätiges Ereignis sie entfesselt hätte.

Um das Rätsel zu lösen, sammelte das Team neun Jahre lang Daten der PIONIER- und GRAVITY-Instrumente am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) des European Southern Observatory in der chilenischen Atacama-Wüste. Sie nutzten auch Archivdaten des FEROS-Instruments am La-Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte.

„Wir glauben, dass das System ursprünglich mindestens drei Sterne hatte; zwei der Sterne mussten an einem bestimmten Punkt ihrer Umlaufbahn sehr nahe beieinander sein, während der andere Stern viel weiter entfernt war“, erklärt Hugues Sana, Professor an der Universität Leuven in Belgien und Hauptforscher der Beobachtung. „Die beiden inneren Sterne verschmolzen heftig zu einem magnetischen Stern und stießen etwas Material aus, wodurch der Nebel entstand. Der weiter entfernte Stern bildete eine neue Umlaufbahn mit dem neu verschmolzenen, jetzt magnetischen Stern und bildete den Doppelstern, den wir heute im Zentrum des Nebels sehen.“

„Ich hatte bereits 2017 über das Fusionsszenario nachgedacht, als ich Nebelbeobachtungen untersuchte, die mit dem Herschel-Weltraumteleskop der Europäischen Weltraumorganisation gewonnen wurden“, fügte Co-Autor Laurent Mahy hinzu, heute leitender Forscher am Königlichen Observatorium von Belgien. „Die Entdeckung der Altersunterschiede zwischen den Sternen legt nahe, dass dieses Szenario das plausibelste ist und nur mit neuen ESO-Daten gezeigt werden konnte.“

Diese Situation erklärt auch, warum ein Stern in dieser Galaxie magnetisch ist und ein anderer Stern nicht – ein weiteres besonderes Merkmal von HD148937, das in den VLTI-Daten entdeckt wurde.

Es könnte auch dazu beitragen, ein seit langem bestehendes Rätsel der Astronomie zu lösen: Wie massereiche Sterne ihre Magnetfelder erzeugen. Magnetfelder sind ein häufiges Merkmal massearmer Sterne wie der Sonne, und massereichere Sterne sind nicht in der Lage, Magnetfelder auf die gleiche Weise aufrechtzuerhalten. Einige massereiche Sterne verfügen jedoch über Magnetismus.

Astronomen vermuten schon seit einiger Zeit, dass massereiche Sterne Magnetfelder erzeugen, wenn zwei Sterne verschmelzen. Dies ist jedoch das erste Mal, dass Forscher direkte Beweise dafür gefunden haben. Im Fall von HD148937 muss die Fusion kürzlich stattgefunden haben. „Es ist nicht zu erwarten, dass Magnetfelder in massereichen Sternen im Vergleich zur Lebensdauer des Sterns sehr lange anhalten, daher scheinen wir dieses seltene Ereignis kurz nach seinem Auftreten beobachtet zu haben“, fügte Frost hinzu. "

Zusammengestellt von /ScitechDaily