Roter Riese mit Neutronenstern im Inneren

Vor knapp vierzig Jahren wurde ihre Existenz vorhergesagt, nun verdichten sich die Anzeichen, dass es die bizarren Himmelsobjekte tatsächlich gibt: Ein internationales Forscherteam hat einen Roten Riesenstern aufgespürt, der in seinem Inneren vermutlich einen Neutronenstern beherbergt. Die ungewöhnliche Zusammensetzung erlaubt ganz neue Kernfusionsprozesse im Inneren des Sterns und könnte so die Entstehung schwerer Elemente im Kosmos beeinflussen, so die Wissenschaftler auf der 223. Fachtagung der American Astronomical Society nahe Washington.

Links ein Roter Riesenstern, rechts ein kleines, von einer strukturierten Scheibe umgebenes Objekt, der Neutronenstern. Vom Riesenstern strömt Gas zum Neutronenstern. Nach oben und nach unten gehen von dem Neutronenstern Materiestrahlen aus.
Doppelsystem aus Neutronenstern und Rotem Riesen

Thorne-Zytkow-Objekte sehen von außen fast genauso aus wie gewöhnliche Rote Riesen, erläutern Emily Levesque von der University of Colorado in Boulder und ihre Kollegen. Die beste Möglichkeit, beide voneinander zu unterscheiden, bietet der Nachweis ungewöhnlich vieler schwerer Elemente an ihrer Oberfläche. Das Astronomenteam hat deshalb 22 Rote Riesen in der Kleinen Magellanschen Wolke – einer Satellitengalaxie der Milchstraße – genau unter die Lupe genommen. „Haben wir Thorne-Zytkow-Objekte gefunden? Kommt in unseren Vortrag und findet es heraus!“, lockten die Forscher ihre Kollegen in ihre Präsentation.

Tatsächlich stieß das Team auf ein Objekt, das einen ungewöhnlichen Überschuss an Lithium, Rubidium und Molybdän aufweist. Und das entspricht exakt den Vorhersagen der Theorie für Thorne-Zytkow-Objekte. Gewöhnliche Sterne bestehen aus extrem dichtem und heißem Gas, vor allem Wasserstoff. Im Zentrum eines Sterns sind Temperatur und Dichte so hoch, dass durch Kernfusion neue und schwerere Elemente entstehen können. 1975 stellten der amerikanische Astrophysiker Kip Thorne und seine polnische Kollegin Anna Żytkow die These auf, dass sich im Zentrum einiger Roter Riesen ein Neutronenstern befinden könnte. Dadurch wären die Bedingungen im Inneren des Sterns noch extremer und es könnten deutlich mehr schwere Elemente entstehen. Der Rote Riese und der Neutronenstern könnten ursprünglich ein Doppelsystem gebildet haben und dann miteinander verschmolzen sein.

Bislang jedoch war die Suche nach diesen hypothetischen Sternen erfolglos. Die Suche von Levesque und ihren Kollegen – zu denen übrigens auch Anna Żytkow gehört – hat nun den bislang besten Kandidaten für ein solches bizarres Objekt aufgespürt. Weitere Beobachtungen sind allerdings nötig, um diesen Verdacht zu erhärten. Außerdem hoffen die Forscher auf die Entdeckung weiterer, ähnlicher Riesensterne. Um welchen Stern es sich bei dem bislang besten Kandidaten für ein Thorne-Zytkow-Objekt handelt, haben Levesque und ihre Kollegen noch nicht verraten. Bis zur Veröffentlichung ihrer Ergebnisse wollen sich die Astronomen den Vorsprung vor ihrer Forscherkonkurrenz erhalten.