Wenn zwei Sterne kollidieren, kann ihre Kollision zu einer gleißenden Explosion führen, die als helle rote Nova bekannt ist. Um zu bestimmen, welches stellare Objekt nach einer solchen Fusion übrig bleibt, haben Astronomen das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) eingesetzt. Ihre unerwarteten Beobachtungen stellen mehrere frühere Vorstellungen in Frage.
Diese stellaren Fusionen sind vergängliche Ereignisse, bei denen sich zwei Sterne so weit annähern, dass sie zu einem einzigen Objekt verschmelzen und dabei eine kurze, aber intensive Lichtemission erzeugen. Im Gegensatz zu anderen kosmischen Phänomenen, die sich über Jahrtausende erstrecken, spielen sich helle rote Novae in nur wenigen Monaten ab. Diese Geschwindigkeit bietet Wissenschaftlern somit die Gelegenheit, das Phänomen vom Anfang bis zum Ende in Echtzeit zu studieren.
JWST-Aufnahme des fusionierten Sterns LRN AT 2011kp in der Galaxie NGC 4490 Bildnachweis: A. Reguitti, A. Adamo/NASA/ESA/CSA
Um die Natur der Überreste dieser Explosionen zu erfassen, untersuchten die Forscher archivierte Daten zu neun ähnlichen Ereignissen. Von dieser Auswahl konnten nur zwei davon, AT 2011kp und AT 1997bs, lange Zeit nach der Fusion beobachtet werden, insbesondere dank der Teleskope Hubble und Spitzer. Dieser Schritt war unerlässlich, da der bei der Kollision ausgestoßene Staub das neu geformte Objekt anfangs verdeckt.
In diesem Rahmen spielte das JWST eine entscheidende Rolle, indem es Infrarotbilder dieser Objekte aufnahm. Seine Beobachtungen enthüllten einen Stern, der einem Roten Riesen ähnelt und dessen enorme Größe das Hundertfache der Sonne erreichen kann. Überraschenderweise erwies sich seine Oberflächentemperatur als niedriger, als Modelle vermuten ließen, und liegt zwischen 3.200 und 3.700 Grad Celsius, also deutlich unter der Temperatur unseres eigenen Sterns.
Über die Entdeckung dieses Riesensterns hinaus analysierten die Astronomen auch die Zusammensetzung des umgebenden Staubs. Ihre Analysen zeigen, dass er reich an kohlenstoffhaltigen Verbindungen wie Graphit ist. Da diese Elemente für das Leben unerlässlich sind, deutet dieses Ergebnis darauf hin, dass diese stellaren Fusionen möglicherweise zur Bereitstellung der für seine Entstehung auf der Erde notwendigen Materialien beigetragen haben.
Die Fähigkeit des JWST, durch Staubwolken hindurchzusehen, ermöglichte es, das Objekt direkt nach der anfänglichen Explosion zu beobachten. Diese Ergebnisse sollen demnächst in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht werden.