Wenn sich große Sterne dem Ende ihrer goldenen Jahre nähern und sich von massiven roten Riesen in winzige weiße Zwerge verwandeln, müssen sie zuerst bis zu 80 Prozent ihrer Masse wegfurzeln.
Zehntausende von Jahren strömt ein Tsunami aus Gas und Staub von jedem zusammenbrechenden Riesen weg und sendet einen stetigen Sternwind in den Weltraum, bis der Kern des Sterns schließlich den letzten Brennstoff verbrennt und nur noch die kristalline Schale eines weißen Zwergs übrig bleibt . Diese Schrumpfung durch Furz gilt als Standardlebensphase für Sterne zwischen dem halben und dem Achtfachen der Masse der Erdsonne. Ein Satz von 12 störenden Riesen scheint jedoch unerklärlicherweise schnell ihr letztes Gas abzugeben.
Es wurde beobachtet, dass jeder dieser windigen sterbenden Sterne ungefähr das Äquivalent von 100 erdgroßen Planeten pro Jahr ausstößt - ein zermürbendes Tempo, das dazu führen sollte, dass die Riesen ihre Massen in nur wenigen hundert bis 1.000 Jahren durchbrennen, weit mehr schnell als ein typischer roter Riese sollte. Laut einer neuen Studie, die heute (25. Februar) in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde, kann dies alles eine Illusion sein.
Neue Beobachtungen zeigen, dass mindestens zwei dieser gasförmigen Riesen Materie nicht in ungewöhnlichem Tempo ausstoßen - es scheint nur so, weil ihre Sternwinde von einem unsichtbaren Gravitationskraftwerk in eine große Konzentration gezogen werden.
"Wir glaubten, dass diese roten Giganten Rekordhalter für die Massenverlustrate waren, aber das ist nicht der Fall", sagte Leen Decin, Hauptautor der neuen Studie und Professor am KU Leuven Institut für Astronomie in Belgien, in einer Erklärung.
Die wahrscheinlichere Erklärung, sagte Decin, ist, dass jeder dieser scheinbar abnormalen roten Riesen "nicht allein" ist, sondern die Hälfte eines binären Sternensystems.
Eine Gravitationsillusion
Für ihre neue Forschung beobachteten Decin und seine Kollegen zwei der 12 berüchtigten Gaspassanten durch das Atacama-Teleskop mit großem Millimeter / Submillimeter-Array (ALMA) in Chile. Bei näherer Betrachtung des Sternwinds, der um diese Sterne wirbelt, fand das Team Staub- und Gasstrahlen, die in einer deutlichen Spiralform von den Sternen wegwirbelten, nicht in der typischen Schalenform, die mit sterbenden roten Riesen verbunden ist.
Laut Decin war dieses wackelige Muster ein Hinweis darauf, dass ein massives Objekt in der Nähe mit beträchtlicher Kraft am Wind - und wahrscheinlich sogar an den roten Riesen selbst - zerrte.
"Es ist ein indirekter Hinweis darauf, dass der rote Riese nicht allein ist, sondern Teil eines binären Sternensystems", sagte Decin. "Der rote Riese ist der Hauptstern, um den ein zweiter Stern kreist."
Laut Decin könnte die Anwesenheit eines untergeordneten Sterns die roten Riesen auf zwei große Arten beeinflussen. Zum einen würde der vom roten Riesen erzeugte Sonnenwind kontinuierlich zum zweiten Stern gezogen, wodurch sich am Gravitations-Sweetspot zwischen den beiden Körpern eine Ansammlung von Materie bildet. In der Zwischenzeit würde die Schwerkraft dieses Sekundärsterns auch dazu führen, dass der rote Riese in seiner eigenen Umlaufbahn leicht wackelt. Diese beiden Bewegungen zusammen könnten die spiralförmigen Gasbänder erklären, die Wissenschaftler aus den wichtigsten roten Riesen herauswirbeln sahen.
Diese Gravitationsillusion könnte es früheren Forschern ermöglicht haben, die Rate zu überschätzen, mit der die roten Riesen ihre Masse verloren haben. Was wie eine Periode extremen Massenverlusts durch einen einzelnen Stern aussah, war eigentlich nur ein Blick auf eine hochkonzentrierte Region aus Gas und Staub, die durch die Wechselwirkungen zwischen zwei Doppelsternen erzeugt wurde. Decin und seine Kollegen führten einige Simulationen durch, um zu testen, wie diese binäre Wechselwirkung aussehen könnte, und stellten fest, dass frühere Schätzungen des Massenverlusts möglicherweise um den Faktor 10 abweichen. Anstatt jedes Jahr die Masse von 100 Erden auszuwerfen, verloren die Hauptsterne in diesen binären Duos eher nur den Wert von 10 Erden, sagte Decin - mehr oder weniger die typische Menge, die für Sterne ihrer Größe erwartet wird.
Weitere Studien sind erforderlich, um zu bestätigen, ob alle 12 der vermeintlich rekordverdächtigen roten Riesen tatsächlich Mitglieder ihrer eigenen binären Partnerschaften sind. Wenn dies der Fall ist, haben sie in den Augen der Wissenschaftler möglicherweise gerade eine etwas längere Lebensdauer erreicht. Sterne, die ihre Masse langsamer abbrennen, können länger halten, bevor sie heraussprudeln.
"Wir haben geglaubt, dass viele Sterne alleine leben, aber wir werden diese Idee wahrscheinlich anpassen müssen", sagte Decin. "Ein Stern mit einem Partner ist wahrscheinlich häufiger als wir dachten."
