Astronomen beobachten, wie ein Stern mit 1.540-facher Sonnengröße zu einem Hyperriesen wird – steht eine Supernova bevor?
Im Universum gibt es Phänomene, die selbst erfahrene Astronomen staunen lassen. Ein solcher Fall ist die Verwandlung von WOH G64: der Stern hat sich von einem roten Überriesen zu einem gelben Hyperriesen gewandelt. Diese außergewöhnliche Entwicklung liefert wichtige Hinweise zur Entwicklung massereicher Sterne und wirft zugleich neue Fragen auf.
Verborgene Riesen in der Großen Magellanschen Wolke
WOH G64, mit der alternativen Bezeichnung IRAS 04553,6825, liegt in der Großen Magellanschen Wolke (einer Satellitengalaxie unserer Milchstraße). Der Stern ist rund 163.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und steckt in einem dichten Staubtorus.
Mit einem Durchmesser von etwa 1.540‑mal der Sonne und einer Masse von fast 28 Sonnenmassen hebt sich WOH G64 allein durch seine physikalischen Daten deutlich von vielen anderen Sternen ab. Dazu kommt eine enorme Leuchtkraft von 282.000 Sonnenleuchtkräften. Seine gigantischen Ausmaße waren bereits in den 1970er Jahren bekannt, doch erst im Jahr 2014 fiel eine auffällige Änderung im Erscheinungsbild auf.
Vom Rot zum Gelb: wie schnell und warum das passierte
Der Farbwechsel von Rot zu Gelb verlief überraschend sanft und nicht mit den gewaltsamen Prozessen, die man sonst bei schnellen stellaren Veränderungen erwartet. „Dies ist besonders überraschend, weil rasche Veränderungen bei Sternen typischerweise mit gewaltsamen oder abrupten Prozessen verbunden sind“, so Gonzalo Muñoz‑Sanchez vom Nationalobservatorium Athen in einem Gespräch mit Space.com. Dieser fließende Wandel zählt zu den schnellsten, die man kennt, offenbar innerhalb nur eines Jahres.
Gelbe Hyperriesen sind insgesamt selten und können durch innere Sternprozesse oder durch Wechselwirkungen in Doppelsternsystemen entstehen, etwa durch Massentransfer (Materieübertragung) zwischen den Sternen. WOH G64 könnte Teil eines solchen Systems sein und durch den Einfluss eines Begleitsterns teilweise Hüllenmasse verloren haben.
Was das für die Forschung bedeutet
Das endgültige Schicksal massereicher Sterne wie WOH G64 ist weiter offen. Wie Muñoz‑Sanchez sagt: „Das Schicksal von Sternen mit Anfangsmassen zwischen 23 und 30 Sonnenmassen nach der Entwicklung zu roten Überriesen ist noch ungewiss.“ Manche dieser Sterne könnten als Supernovae explodieren, andere vielleicht direkt zu Schwarzen Löchern kollabieren oder sich, wie möglicherweise WOH G64, weiter zu gelben Hyperriesen entwickeln.
Die Untersuchung von WOH G64 hat das Potenzial, ältere Modelle zu hinterfragen und neue Erkenntnisse zu bringen. Obwohl solche Verwandlungen selten sind, weltweit sind nur einige Dutzend gelbe Hyperriesen bekannt, sehen Forscher den Stern als Schlüsselfall, der helfen kann, Lücken im Verständnis der Endstadien massereicher Sterne zu schließen.
Der Stern befindet sich möglicherweise bereits in einem fortgeschrittenen Zustand, wobei ein Kernkollaps in Hunderten bis zu einigen Tausend Jahren erwartet wird. Es ist daher unwahrscheinlich, dass wir einen solchen Kollaps in unserer Lebenszeit beobachten. Trotzdem bietet die aktuelle Entwicklung von WOH G64 Astronomen eine seltene Gelegenheit, einen der dynamischsten Prozesse im Universum direkt zu verfolgen.
Die Ergebnisse dieser Studien sind wegweisend für die Vorhersage, ob solche massereichen Sterne als Supernovae enden oder direkt kollabieren, und für die weitergehende Interpretation der von diesen Sternen verursachten Phänomene, die für die kosmische Evolution von großer Bedeutung sind.