Besonderer Mini-Stern verblüfft Forscher

Chinesische Forscher*innen entdeckten einen winzigen Stern, dessen Radius nur 7 Mal größer ist als der der Erde. Damit ist er etwa kleiner als der Planet Saturn. Wäre er nur etwas kleiner, dürfte wohl keine kontinuierliche Heliumfusion auf dem Himmelskörper stattfinden. Die Theorie, dass ein solcher Stern existiert, wurde schon vor 20 Jahren aufgestellt. Nun wurde er erstmals nachgewiesen. 

Bei dem Stern mit dem Namen TMTS J0526B handelt es sich um einen sogenannten Heißen Unterzwerg, der sich um einen Weißen Zwerg TMTS J0526A dreht. Eine Umrundung dauert dabei nur 20,5 Minuten. Während der Weiße Zwerg etwa 74 Prozent der Sonnenmasse aufweist, ist der Unterzwerg nur 0,33 Sonnenmassen schwer.

Noch aktiver Stern mit Kernfusion

Als Weiße Zwerge werden Sterne bezeichnet, die sehr alt und kompakt sind. Sie haben eine sehr geringe Leuchtkraft, da sie eigentlich aus einem heißen Kern bestehen, die von einer dünnen, leuchtenden Atmosphäre umgeben werden. Solche Weißen Zwerge können so klein werden wie der Mond, in diesem Fall ist er allerdings größer als sein Partnerstern - sein Radius entspricht etwa 11 Erdradien.

TMTS J0526B ist hingegen noch ein sogenannter Hauptreihenstern, bei dem noch kontinuierlich Helium verbrannt wird. Bei diesem Prozess werden 3 Heliumkerne durch Kernfusion in Kohlenstoff umgewandelt und dabei Energie freigesetzt. Das macht ihn zum kleinsten bisher entdeckten Stern im Hauptreihenspektrum.

Nur indirekt beobachtbar

TMTS J0526B ist zu klein und zu dunkel, um mit heutigen Teleskopen entdeckt zu werden. TMTS J0526A konnte aber mit dem Xinglong Observatory bei Peking identifiziert werden. Dabei stach er den Forscher*innen ins Auge, weil er seine Helligkeit unglaublich schnell änderte. Die Forscher*innen richteten daraufhin andere Teleskope auf den Stern aus, unter anderem das Keck-I-Teleskop auf Hawaii und das Gran Telescopio Canarias auf den Kanaren.

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Dabei fanden sie heraus, dass es sich bei TMTS J0526 um ein Doppelsternsystem handelte, bei dem ein kleinerer, dunklerer Stern immer wieder vor dem größeren, helleren Stern vorbeizog, wodurch die Helligkeitsunterschiede entstanden. Durch die Schwerkraft von TMTS J0526B wird TMTS J0526A zudem so stark verformt, sodass er eher einem Tropfen als einer Kugel ähnelt.

Grenze der Heliumfusion erreicht

Viel kleinere Sterne als TMTS J0526B mit Heliumbrennen dürften in Zukunft nicht gefunden werden, da bei Sternen mit geringerer Masse die physikalischen Voraussetzungen für die Fusion fehlen. Selbst bei größeren Heißen Unterzwergen kommt das Heliumbrennen normalerweise nur durch Helium-Blitze zustande - eine explosionsartige Helium-Fusion, die durch degeneriertes Helium ausgelöst wird. 

Auch die kurze Zeit, mit der TMTS J0526B seinen Hauptstern umkreist, ist bemerkenswert. Bislang wurden erst 4 Doppelsternsysteme entdeckt, wo die Umrundung unter einer Stunde dauerte, schreiben die Forscher*innen in ihrer Studie. Die Forscher*innen schätzen, dass J0526A und J0526B sich irgendwann noch näher kommen sollen. Sobald die Orbitzeit 14 Minuten unterschreitet, soll J0526B Masse an J0526A abgeben und einen sogenannten AM-Canum-Venaticorum-Stern bilden.