Astronomen entdecken Hinweise darauf, dass durch die Verschmelzung zweier Sterne blaue Überriesen entstehen können

Internationale Forschungen unter der Leitung des Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) haben Hinweise auf die Natur einiger der hellsten und heißesten Sterne in unserem Universum gefunden, die als blaue Überriesen bezeichnet werden. Obwohl diese Sterne häufig beobachtet werden, bleibt ihr Ursprung ein altes Rätsel, über das seit mehreren Jahrzehnten diskutiert wird.

Durch die Simulation neuer Sternmodelle und die Analyse einer großen Datenprobe in der Großen Magellanschen Wolke fanden IAC-Forscher starke Beweise dafür, dass die meisten blauen Überriesen aus der Verschmelzung zweier Sterne entstanden sein könnten, die in einem Doppelsternsystem verbunden sind. Die Studie ist veröffentlicht in Briefe aus der astrophysikalischen Zeitschrift.

Blaue Überriesen vom Typ B sind sehr leuchtende und heiße Sterne (mindestens 10.000 Mal heller und 2 bis 5 Mal heißer als die Sonne) mit Massen zwischen dem 16- und 40-fachen der Sonnenmasse. Konventionellen Sternüberlieferungen zufolge sollten sie in einer sehr schnellen Phase der Evolution auftreten und daher selten beobachtet werden. Warum sehen wir also so viele davon?

Ein wichtiger Hinweis auf ihren Ursprung ist, dass die meisten blauen Überriesen einzigartig sind, das heißt, sie haben keinen nachweisbaren gravitativ gebundenen Begleiter. Man beobachtet jedoch, dass die meisten jungen massereichen Sterne in Doppelsternsystemen mit Begleitern geboren werden. Warum sind blaue Überriesen Single? Die Antwort: Massive Doppelsternsysteme „verschmelzen“ und erzeugen blaue Überriesen.

In einer bahnbrechenden Studie unter der Leitung der IAC-Forscherin Athira Menon simulierte ein internationales Team aus Computer- und Beobachtungsastrophysikern detaillierte Modelle von Sternverschmelzungen und analysierte eine Stichprobe von 59 frühen blauen Überriesen vom Typ B in der Großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie der Milchstraße . .

„Wir haben die Verschmelzung entwickelter Riesensterne mit ihren kleineren Sternbegleitern über einen weiten Parameterbereich simuliert und dabei die Wechselwirkung und Vermischung der beiden Sterne während der Verschmelzung berücksichtigt. Die neu geborenen Sterne leben während der zweitlängsten Phase von als blaue Überriesen.“ das Leben eines Sterns, wenn er in seinem Kern Helium verbrennt“, erklärt Menon.

Laut Artemio Herrero, Forscher am IAC und Mitautor des Artikels, „erklären die erzielten Ergebnisse, warum sich blaue Überriesen in der sogenannten ‚Evolutionslücke‘ der klassischen Sternphysik befinden, einer Phase ihrer Entwicklung, die man nicht erwarten würde.“ um Sterne zu finden.

Aber können solche Verschmelzungen auch die gemessenen Eigenschaften blauer Überriesen erklären? „Bemerkenswerterweise haben wir herausgefunden, dass Sterne, die aus solchen Verschmelzungen entstehen, die Oberflächenzusammensetzung, insbesondere verstärkten Stickstoff und Helium, eines großen Teils der Probe besser reproduzieren können als Sternmodelle.“ “, sagt Danny Lennon, ein IAC-Forscher, der ebenfalls an der Studie beteiligt war.

Diese Studie macht einen großen Schritt vorwärts bei der Lösung eines alten Problems der Entstehung blauer Überriesen und zeigt die wichtige Rolle von Sternverschmelzungen in der Morphologie von Galaxien und ihren Sternpopulationen auf. Im nächsten Teil der Studie wird versucht zu erforschen, wie diese blauen Überriesen explodieren und zur Landschaft aus Schwarzen Löchern und Neutronensternen beitragen.