Stellar News

Wenn zwei Sterne einander nahe umkreisen, kann ein Stern Materie an seinen Begleiter übertragen; dies ändert die Entwicklung beider Sterne dramatisch. Wie viel dieser Materie jedoch tatsächlich beim Empfängerstern verbleibt, ist bislang eines der größten Rätsel der Doppelsternphysik. Anhand einer neuen Stichprobe von 16 sorgfältig untersuchten Doppelsternsystemen haben MPA-Forschende nun herausgefunden, dass Doppelsterne die übertragene Materie viel effizienter speichern als bisher angenommen: Viele Systeme behalten mehr als die Hälfte der übertragenen Masse. Diese Erkenntnis stellt langjährige theoretische Annahmen in Frage und hat tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis der Sternentwicklung, von den Arten der von uns beobachteten Supernovae bis hin zur Entstehung von Gravitationswellenquellen, Röntgendoppelsternen und exotischen Sterntypen. mehr

Gravitationswellendetektoren wie LIGO und Virgo auf der Erde haben in den letzten zehn Jahren zahlreiche Verschmelzungen von Doppelsternsystemen aus Schwarzen Löchern und Neutronensternen beobachtet. Es gibt jedoch deutlich mehr Doppelsternsysteme, die aus zwei Weißen Zwergen bestehen. Insbesondere kann die Vorphase von Verschmelzungen zweier massereicher Weißer Zwerge zu hochenergetischen astrophysikalischen Ereignissen führen und Gravitationswellen emittieren, die mit dem geplanten, Weltraum-gestützten LISA-Detektor (Laser Interferometer Space Antenna) der Europäischen Weltraumorganisation aufgezeichnet werden können. Das Verständnis der Entstehung dieser Doppelsternsysteme ist entscheidend für die Interpretation zukünftiger LISA-Daten. Forschende am Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) haben erstmals quantitativ untersucht, welchen Einfluss die Dreifachsternentwicklung auf LISA-Quellen hat. Die Studie hebt hervor, wie wichtig Interaktionen in Dreifachsystemen für die Entstehung von Doppelsternsystemen aus Weißen Zwergen sind und identifiziert bisher unerforschte Entstehungswege solcher Gravitationswellenquellen, die LISA beobachten wird. mehr

Computersimulationen deuten darauf hin, dass die Verstärkung von Magnetfeldern bei Sternkollisionen eine wichtige Rolle bei der Entstehung einer bestimmten Untergruppe von Sternen in Sternhaufen spielen könnte. Blaue Nachzügler erscheinen nicht nur blauer, sondern auch jünger als andere Mitglieder des Sternhaufens. Eine mögliche Erklärung für ihr scheinbar abweichendes Alter könnte sein, dass sie das Ergebnis von Sternkollisionen sind. Dies würde allerdings voraussetzen, dass der so entstandene Stern seine Rotation effizient abbremst, ohne dabei zu viel Masse zu verlieren. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astrophysik haben nun mit Hilfe aufwendiger 3D-Simulationen gezeigt, dass die Energie des Magnetfelds bei der Kollision von Sternen stark zunimmt, was einen effizienten Mechanismus zur Abbremsung der Rotation darstellen könnte. mehr

Die Expansionsrate des Universums, ausgedrückt durch die Hubble-Konstante (H₀), ist nach wie vor eine der meistdiskutierten Größen in der Kosmologie. Messungen, die auf nahen Objekten basieren, ergeben einen höheren Wert als solche, die aus Beobachtungen des frühen Universums abgeleitet werden - eine Diskrepanz, die als „Hubble-Spannung“ bekannt ist. Forschende des Max-Planck-Instituts für Astrophysik und ihre Kooperationspartner haben nun eine neue, unabhängige Bestimmung von H₀ anhand von Typ-II-Supernovae präsentiert. Indem sie das Licht dieser explodierenden Sterne mit fortschrittlichen Strahlungstransport-Techniken modellierten, konnten sie die Entfernungen direkt messen, ohne auf die traditionelle Entfernungsleiter zurückgreifen zu müssen. Der resultierende H₀-Wert stimmt mit anderen lokalen Messungen überein und trägt zur wachsenden Zahl von Hinweisen auf die Hubble-Spannung bei - eine wichtige Kontrolle und ein vielversprechender Weg zur Lösung dieses kosmischen Rätsels. mehr

Neueste Beobachtungen mit dem James Webb Weltraumteleskop zeigen SMBHs bereits im frühen Universum, 450 Millionen Jahre nach den Big Bang. Wie haben sich die ersten SMBHs so schnell gebildet? Forschende am MPA haben mit modernen Supercomputersimulation gezeigt, dass sich einige tausend Sonnenmassen schwere schwarze Löcher, die Keime (engl. seeds) von SMBHs sehr schnell in dichten, strukturierten Sternhaufen im frühen Universum bilden können. Sie entstehen durch rasante Kollisionen von massereichen Sternen die zu Supersternen anwachsen und dann direkt zu schwarzen Löchern kollabieren. Diese können dann durch Verschmelzungen mit kleineren Schwarzen Löchern weiterwachsen. Dieses neue Modell gleicht den JWST-Beobachtungen aus der Frühzeit des Kosmos und kann die Entstehung von seed-SMBHs erklären, die bereits massereich genug sind um in wenigen hundert Millionen Jahren zu SMBHs heranzuwachsen. Die Forschenden sagen einen einzigartigen Fingerabdruck der Gravitationswellenemission von verschmelzenden schwarzen Löchern voraus, der mit der nächsten Generation von Gravitationswellenobservatorien bestätigt werden kann. mehr

Die bahnbrechenden Entdeckungen von Gravitationswellen, die durch die Kollision von je zwei Schwarzen Löchern verursacht werden, haben eine spannende Frage aufgeworfen: Wie können Schwarze Löcher einander so nahekommen, dass sie verschmelzen können? Wissenschaftler des MPA zeigen, dass einige dieser verschmelzenden Schwarzen Löcher möglicherweise von massereichen Sternen stammen, die einander in extrem großen Abständen umkreisen – 1.000 bis 10.000 Mal der Abstand zwischen Erde und Sonne. Wenn diese Sterne ihr Leben beenden und Schwarze Löcher bilden, könnte die Gravitation der Galaxie, in der sie sich befinden, langsam ihre Umlaufbahn verformen und zu der Verschmelzung der beiden Schwarzen Löcher führen. mehr

Die Kombination von Beobachtungen eines neu entdeckten Doppelsternsystems mit hochentwickelten Modellen für den Kollaps von Sternen liefert wichtige Erkenntnisse über die Entstehung schwarzer Löcher mit stellarer Masse. Ein internationales Team des Max-Planck-Instituts für Astrophysik und des Niels-Bohr-Instituts der Universität Kopenhagen kommt zu dem Schluss, dass massereiche schwarze Löcher auch ohne eine helle Supernova-Explosion entstehen können. Die Energie des Kollapses wird hauptsächlich durch leichte Neutrinos mit nur geringer Asymmetrie abgestrahlt, was zu einem kleinen Rückstoß für das neu geborene schwarze Loch führt. mehr