Götberg Group

Massereiche Doppelsterne

Massereiche Sterne – mit mehr als der 8-fachen Masse der Sonne – sind selten, aber wichtig für die Entwicklung unseres Universums. Sie emittieren hochenergetische ionisierende Strahlung, haben starke Sternwinde und explodieren in gewaltigen Supernovae. Auf diese Weise fungieren sie als mechanische Motoren sowie als chemische Fabriken, die die Entwicklung der Galaxien vorantreiben.

In den vergangenen zehn Jahren ist klargeworden, dass die Standarddarstellung der Entwicklung dieser massereicheren Sterne nichtzutreffend ist. Tatsächlich umkreisen diese Sterne einen Begleitstern so eng, dass eine Kollision unvermeidlich ist, wenn sich beide weiterentwickeln und anschwellen. Die binäre Interaktion ist in der Regel spektakulär: Die Sterne übertragen Masse, verschlingen ihren Begleiter oder verschmelzen sogar. Infolgedessen werden viele Solarmassen stellaren Materials ausgetauscht oder in das interstellare Medium geschleudert, was die zukünftige Entwicklung der Sterne völlig verändert.

Zwar sind die Ergebnisse vielfältig, eines der häufigsten Produkte der binären Wechselwirkung sind jedoch Sterne, die durch Massentransfer oder gemeinsamen Hüllenauswurf von ihrer wasserstoffreichen Hülle befreit werden. Diese sogenannten „Stripped-Stars“ sind kleine freiliegenden stellaren Kerne, die heiß, heliumreich und wasserstoffarm sind. Sie gelten als Hauptvorläufer der wasserstoffarmen Kern-Kollaps-Supernovae und stellen womöglich zwei notwendige Entwicklungsschritte bei der Entstehung von Neutronensternen dar, die bei Gravitationswellenereignissen verschmelzen. Außerdem wird von ihnen angenommen, dass sie große Mengen harter ionisierender Strahlung aussenden, die wahrscheinlich zur kosmischen Reionisierung beigetragen hat.

Trotz ihrer immensen Bedeutung galten diese freiliegenden Sterne im mittleren Massenbereich (~2-8-fache Sonnenmasse) bis vor kurzem als eine rein theoretische Vorhersage, die durch Beobachtungen nicht bestätigt werden konnte. Meine Forschungsgruppe befasst sich mit Beobachtungen, Berechnungen und theoretischen Überlegungen zu „Stripped-Stars“ mittlerer Masse, die wir kürzlich entdeckt haben. Wir nutzen Beobachtungsmessungen, um einerseits die binäre Evolution von Doppelsternen und deren Rolle in Sternpopulationen und Galaxien besser zu verstehen, und anderseits die physikalischen Prozesse im Inneren von massereicher Sterne zu erforschen.