Neu entdeckter Stern könnte neue Erkenntnisse zur Entwicklung von Sternen liefern

Eine neue Studie veröffentlicht in Das Astrophysikalische Journalgeleitet von Rana Ezzeddine, Assistenzprofessorin für Astronomie, und Jeremy Kowkabany, UF-Alumnus, berichtet zusammen mit Mitarbeitern von der Entdeckung eines Sterns, der das Verständnis der Astronomen von der Sternentwicklung und der Entstehung chemischer Elemente in Frage stellt und auf ein neues Stadium in ihrem Wachstumszyklus hindeuten könnte.

Es ist weitgehend anerkannt, dass Sterne beim Verbrennen leichtere Elemente wie Lithium gegen schwerere Elemente wie Kohlenstoff und Sauerstoff austauschen. Eine Analyse dieses neuen Sterns ergab jedoch nicht nur, dass sein Lithiumgehalt für sein Alter hoch war, sondern auch über dem normalen Wert für Sterne jeden Alters lag.

Dieser Stern, der aufgrund seiner Koordinaten im Weltraum J0524-0336 genannt wurde, wurde kürzlich von Ezzeddine im Rahmen einer anderen Studie entdeckt, bei der mithilfe von Beobachtungen nach älteren Sternen in der Milchstraße gesucht wurde. Es handelt sich um einen entwickelten Stern, was bedeutet, dass er sich in den späteren Stadien seines „Lebens“ befindet und beginnt, instabil zu werden. Das bedeutet auch, dass er viel größer und heller ist als die meisten anderen Sterne seines Typs und auf etwa das 30-fache der Größe der Sonne geschätzt wird.

Um die Elementzusammensetzung von J0524-0336 zu bestimmen, verwendete Ezzeddines Team eine Methode namens Spektroskopie. Ein Spektrograph wird an einem Teleskop befestigt und filtert das Licht des Sterns in seine Bestandteile, die Regenbögen. Anhand dunkler Flecken in diesem Spektrum lässt sich bestimmen, aus wie viel eines Elements der Stern besteht.

„Wir haben festgestellt, dass J0524-0336 100.000 Mal mehr Lithium enthält als die Sonne in ihrem gegenwärtigen Alter“, sagte Ezzeddine. „Diese Menge stellt die vorherrschenden Modelle der Sternentstehung in Frage und könnte auf einen bisher unbekannten Mechanismus der Lithiumproduktion oder -speicherung in Sternen hinweisen.“

Das Team hat einige mögliche Hypothesen aufgestellt, um den hohen Lithiumgehalt von J0524-0336 zu erklären. Er könnte sich in einer bisher unbeobachteten Phase des Evolutionszyklus von Sternen befinden oder das Element durch eine kürzlich erfolgte Interaktion mit einem anderen Himmelskörper erhalten haben. Es wird angenommen, dass so alte und so große Sterne wie dieser mit zunehmendem Alter nahe gelegene Planeten und benachbarte Sterne absorbieren. J0524-0336 könnte also einfach einen anderen lithiumreichen Körper aufgenommen haben und keine Chance gehabt haben, die Materie zu verschmelzen. Ezzeddine glaubt, dass es angesichts der in J0524-0336 gefundenen Lithiummenge wahrscheinlich ist, dass beide Hypothesen einen Beitrag geleistet haben, aber es sind noch weitere Arbeiten erforderlich, um zu Schlussfolgerungen zu gelangen.

Ezzeddine und Kowkabany, derzeit Doktorand an der FSU, und ihre Mitarbeiter planen, weitere Studien zu J0524-0336 durchzuführen. Sie hoffen, mithilfe eines kontinuierlichen Überwachungsprogramms die Veränderungen der Zusammensetzung des Sterns im Laufe der Zeit verfolgen zu können und verschiedene Wellenlängen wie Infrarotlicht und Radiowellen zu beobachten, um festzustellen, ob Material vom Stern ausgestoßen wird.

„Wenn wir eine Staubansammlung in der zirkumstellaren Scheibe des Sterns oder einen Ring aus Trümmern und Materialien entdecken, die vom Stern ausgestoßen werden, würde dies eindeutig auf ein Ereignis mit Massenverlust hinweisen, etwa eine Sterninteraktion“, erklärte Ezzeddine. „Wenn wir eine solche Scheibe nicht beobachten, könnten wir daraus schließen, dass die Lithiumanreicherung stattdessen durch einen noch zu entdeckenden Prozess im Inneren des Sterns erfolgt.“