Die Astrometrie von Gaia entdeckt Binärsysteme mit ungewöhnlicher chemischer Anreicherung
Die Gaia-Mission der ESA revolutioniert unsere Sicht auf die Galaxie. Ihre hochpräzisen astrometrischen Messungen haben Tausende von Binärsystemen identifiziert, die aus einem normalen Stern und einem Weißen Zwerg bestehen. Eine überraschende Entdeckung ist eine Gruppe dieser Weißen Zwerge mit Massen, die 0,8 Sonnenmassen überschreiten, ein ungewöhnlich hoher Wert. Laut stellarer Evolutionsmodellen sollten Sterne mit solch hohen Massen keine bestimmten schweren Elemente wie Barium produzieren. Dieser Widerspruch deutet auf Systeme mit außergewöhnlichen Evolutionsgeschichten hin. 🔭
Das Barium als Beweis für eine Sternfusion
Der Schlüssel zur Lösung dieses Rätsels liegt in der chemischen Zusammensetzung des Begleitsterns. Wenn dieser einen Überschuss an Elementen zeigt, die im s-Prozess erzeugt werden, wie Barium, ändert sich das Szenario komplett. Diese chemische Anreicherung deutet darauf hin, dass der massive Weiße Zwerg nicht isoliert entstanden ist. Die Astronomen schlagen vor, dass er sich nach der Fusion mit einem anderen Stern in einem ursprünglichen Dreifachsystem gebildet hat. Die gewaltsame Interaktion und Materialübertragung während dieser inneren Fusion kann den überlebenden Stern verunreinigen und ein System ähnlich dem bekannten IK Pegasi erzeugen.
Merkmale dieser ungewöhnlichen Systeme:- Vorhandensein eines massiven Weißen Zwergs (mehr als 0,8 Sonnenmassen).
- Ein Begleitsstern der Hauptreihe, der mit Barium angereichert ist.
- Ein wahrscheinlicher Ursprung in einem hierarchischen Dreifachsystem, das Instabilität erlitten hat.
Um zu verstehen, wie ein einzelner Stern explodiert, muss man manchmal Systeme suchen, in denen drei Sterne einen zu engen Walzer tanzten.
Kandidaten für Supernova-Vorläufer
Durch die Anwendung dieser Kriterien auf öffentliche spektroskopische Kataloge haben die Forscher neue Kandidaten neben IK Pegasi identifiziert. Es wird geschätzt, dass mehrere Dutzend solcher Systeme in den aktuellen Gaia-Daten existieren könnten. Ihre Bedeutung geht über das Ungewöhnliche hinaus: Wenn sie tatsächlich das Ergebnis von Fusionen in Dreifachsystemen sind, stellen sie eine beobachtbare Zwischenphase in einem explosiven Pfad dar.
Implikationen für die stellare Astrophysik:- Sie bieten Testfälle für Modelle der Evolution multipler Systeme.
- Sie sind mögliche Glieder in der Kette des Doppelmergers (Doppel-Fusion).