Astronomen der University of Warwick im Vereinigten Königreich entdeckten durch Ultraviolettbeobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop das Vorhandensein von Kohlenstoff in der Atmosphäre eines nahegelegenen Weißen Zwergs (WD 0525+526) und bestätigten damit, dass es sich um den Überrest der Verschmelzung zweier Sterne handelt. Diese in Nature Astronomy veröffentlichte Entdeckung liefert neue Hinweise für die Untersuchung der Sternentwicklung.
Weiße Zwerge sind die dichten Kerne, die nach dem Tod eines Sterns zurückbleiben und typischerweise etwa die Hälfte der Sonnenmasse haben. Allerdings ist WD 0525+526 20 % massereicher als die Sonne und ein seltener „Überriese Weißer Zwerg“. Traditionelle Theorien gehen davon aus, dass diese Art von Weißen Zwergen durch den Kollaps eines einzelnen massereichen Sterns entstanden sein könnte, doch Hubbles Ultraviolettdaten zeigten Spuren von Kohlenstoff in seiner Atmosphäre, was darauf hindeutet, dass er tatsächlich aus der Verschmelzung von Doppelsternen entstanden ist.
Die Studie weist darauf hin, dass bei Sternverschmelzungen die Wasserstoff- und Heliumschichten fast vollständig verbrannt werden, sodass Kohlenstoff die Barriere durchbrechen und an die Oberfläche gelangen kann. Im Vergleich zu anderen Überresten der Fusion hat WD 0525+526 einen extrem niedrigen Kohlenstoffgehalt und ist extrem heiß (etwa viermal so heiß wie die Sonne), was darauf hindeutet, dass es sich in einem frühen Stadium der Entwicklung nach der Fusion befindet. Darüber hinaus haben Wissenschaftler erstmals das Phänomen der „Halbkonvektion“ bei einem Weißen Zwerg beobachtet und damit erklärt, wie Kohlenstoff in einer Umgebung mit hohen Temperaturen langsam in die Atmosphäre aufsteigt.
Wenn WD 0525+526 allmählich abkühlt, können in Zukunft weitere Kohlenstoffelemente auf seiner Oberfläche erscheinen. Diese Entdeckung liefert ein einzigartiges Beispiel für die frühe Entwicklung von Sternverschmelzungen und setzt einen neuen Maßstab für den Beendigungsmechanismus von Doppelsternsystemen.