Bereits Kunde? Jetzt einloggen.
Lesezeit ca. 5 Min.

Rätsel um CK Vulpeculae


Sterne und Weltraum - epaper ⋅ Ausgabe 8/2021 vom 09.07.2021

Artikelbild für den Artikel "Rätsel um CK Vulpeculae" aus der Ausgabe 8/2021 von Sterne und Weltraum. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Sterne und Weltraum, Ausgabe 8/2021

Der Nebel um CK Vulpeculae:

Nachdem die vermeintliche Nova 310 Jahre lang verschollen war, galt sie zunächst als die älteste gesicherte Beobachtung einer solchen Erscheinung. Doch neue Forschung stellt dies in Frage: Der Nebel expandiert fünfmal so schnell wie zuvor gedacht, und CK Vulpeculae ist auch rund fünfmal so weit von der Erde entfernt wie bislang angenommen. Demnach ist das Objekt viel zu hell gewesen für eine Nova.

Zoom auf CK Vulpeculae: https://suw.link/2108- CK_Vul

D as Objekt CK Vulpeculae im Sternbild Fuchs ist, man sollte es gleich vorwegnehmen, für Hobbyastronomen nicht besonders spannend (siehe »Nomenklatur der veränderlichen Sterne«). Im optischen Bereich gibt es nämlich nichts zu sehen. Das sah in den Jahren 1670 und 1671 noch ganz anders aus. Da wurde CK Vulpeculae als Nova, also als »neuer Stern«, von gleich zwei verschiedenen Astronomen mit dem bloßen Auge beobachtet: dem ...

Weiterlesen
epaper-Einzelheft 5,99€
NEWS 14 Tage gratis testen
Bereits gekauft?Anmelden & Lesen
Leseprobe: Abdruck mit freundlicher Genehmigung von Sterne und Weltraum. Alle Rechte vorbehalten.

Mehr aus dieser Ausgabe

Titelbild der Ausgabe 8/2021 von Der bestirnte Himmel über mir. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Der bestirnte Himmel über mir
Titelbild der Ausgabe 8/2021 von Noch einmal: CalSky abgeschaltet – was tun?. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Noch einmal: CalSky abgeschaltet – was tun?
Titelbild der Ausgabe 8/2021 von Ärgerliche Starlinks, schlaue Digitalkameras. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Ärgerliche Starlinks, schlaue Digitalkameras
Titelbild der Ausgabe 8/2021 von LESER FRAGEN – EXPERTEN ANTWORTEN. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
LESER FRAGEN – EXPERTEN ANTWORTEN
Titelbild der Ausgabe 8/2021 von Raumsonde Juno erkundet Ganymed. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Raumsonde Juno erkundet Ganymed
Titelbild der Ausgabe 8/2021 von Extremer Strahlungsausbruch von Proxima Centauri. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Extremer Strahlungsausbruch von Proxima Centauri
Vorheriger Artikel
Erste globale Karte der Felsstürze auf dem Mond
aus dieser Ausgabe
Nächster Artikel Erster Hinweis auf Bosonensterne?
aus dieser Ausgabe

... französischen Mönch Voituret Anthelme und dem Danziger Astronomen Johannes Hevelius (siehe »Historische Entdeckung«). Nach einigen Monaten verblasste das Objekt, und war sozusagen für mehrere hundert Jahre verloren. Erst in den 1980er Jahren wurden seine Überreste in nicht sichtbaren Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums entdeckt. Seither fragen sich Astronominnen und Astronomen, was da eigentlich los war, was es mit CK Vulpeculae auf sich hat.

Um das auch noch gleich vorwegzunehmen: Selbst die Autoren einer neuen Forschungsarbeit, Dipankar Banerjee vom Physical Research Laboratory Ahmedabad in Indien und seine Kollegen, konnten keine definitive Antwort auf diese Frage ermitteln. Was sie aber herausgefunden haben, ist, dass CK Vulpeculae wohl fälschlicherweise als die früheste verbriefte Nova in die Astronomiegeschichte eingegangen ist. Demnach könne es sich bei CK Vulpeculae gar nicht um eine Nova gehandelt haben. Das schreiben sie in einem Artikel, der im Fachmagazin »Astrophysical Journal Letters« erschienen ist.

Keine Nova?!

Zur Klärung dieses Sachverhalts hilft eine Bestandsaufnahme. Da ist zum einen die Annahme, dass es sich bei CK Vulpeculae um eine Nova handelt, also um einen Helligkeitsausbruch in einem Doppelsternsystem. Das kann passieren, wenn zum Beispiel einer der Sterne im System ein Weißer Zwerg ist, Material des anderen Sterns auf seine Oberfläche akkretiert und dieses dann irgendwann thermonuklear zündet (siehe SuW 3/2020. S. 30). Eine derartige Nova wird mit einem Schlag heller, sie explodiert ein bisschen. Daher rührt ihre Bezeichnung Nova, lateinisch für »neuer Stern«. Das erscheint auch sinnvoll, denn auf der Erde bekommt man außer dem plötzlichen Helligkeitsanstieg nichts mit.

Nun soll es sich bei CK Vulpeculae aber gerade nicht um eine Nova handeln. Die Bestandsaufnahme von Banerjee und seinem Team schließt auch das System an sich mit ein. Wie sieht es dort aus? Nun, im Zentrum des Mysteriums befindet sich ein kompaktes Objekt, so viel ist sicher. Umgeben ist es von einem sanduhrförmigen Gasnebel, der sich von uns aus gesehen fast perfekt in Nord-Süd-Richtung erstreckt und Modellrechnungen zufolge um 65 Grad geneigt ist (siehe »Der Nebel um CK Vulpeculae«).

Historische Entdeckung:

CK Vulpeculae wurde zwar in den Jahren 1670 und 1671 von den zwei Astronomen Voituret Anthelme und Johannes Hevelius mit dem bloßen Auge beobachtet, verschwand danach aber wieder. Jahrhundertelang galt diese astronomische Erscheinung als eine Art verlorener Stern, bis Wissenschaftler in den 1980er Jahren das Objekt samt sanduhrförmigem Gasnebel wieder aufstöberten. Diese Karte wurde von Johannes Hevelius erstellt und in den »Philosophical Transactions« der Royal Society veröffentlicht. Die Position des neuen Sterns ist rot markiert.

Gas und Staub verhüllen die Quelle

Nun fänden es Astronomen praktisch, wenn sie wüssten, was für ein kompaktes Objekt sich im Zentrum von CK Vulpeculae befindet – etwas Verschmolzenes? Eine Art intaktes Doppelsystem? Leider ist des Rätsels potenzielle Lösung von Gas und Staub so gut verborgen, dass Beobachtungen unmöglich sind. Und da das auf absehbare – nicht astronomische – Zeit auch so bleiben wird, sind Forschende gezwungen, sich auf den sanduhrförmigen Gas- nebel zu stürzen und dort nach Hinweisen auf die Ereignisse von vor 350 Jahren zu suchen.

CK Vulpeculae im Wasserstofflicht:

In dieser H-Alpha-Aufnahme mit dem Gemini North Telescope aus dem Jahr 2010 ist die Position der kompakten Radioquelle durch den weißen Punkt gekennzeichnet. Der Spektrografenspalt (gelbe Linie) wurde auf diese Quelle zentriert und geht durch die mit dem lateinischen Wort Ansae bezeichneten Spitzen der bipolaren Auswürfe.

So haben sie in den vergangenen vier Jahrzehnten zumindest herausgefunden, dass es derzeit keinen wissenschaftlichen Konsens gibt, um was es sich bei dieser astronomischen Erscheinung handelt. Als Kandidaten werden immer noch Novae gehandelt, auch die gibt es in mehreren Ausführungen. Oder war es vielleicht die Verschmelzung von einem Braunen mit einem Weißen Zwerg? Die astronomische Datenbank Simbad (simbad.u-strasbg.fr/ simbad) gibt »cataclysmic variable star« an. Das deutet auf eine Nova hin, aber wie Banerjee und Kollegen in ihrem Fachartikel schreiben: Das ist falsch.

Sie haben für diese Schlussfolgerung den Gasnebel genauer unter die Lupe genommen. Insbesondere nahmen sie mit Hilfe eines Infrarotspektrometers am Gemini North Observatory auf Hawaii seine äußeren Bereiche unter die Lupe. Sie untersuchten dabei eine bestimmte Spektrallinie von Eisen. Was sie dabei eigentlich interessierte, war die Geschwindigkeit, mit der sich der Gasnebel vom Zentrum wegbewegt. Die Astronomen fanden heraus: rund 2130 Kilometer pro Sekunde. Weil sie darüber hinaus ihre Aufnahmen aus dem Jahr 2020 mit einer von 2010 (siehe »CK Vulpeculae im Wasserstofflicht«) vergleichen konnten, ließ sich daraus erschließen, um wie viel größer der Nebel seitdem scheinbar geworden ist.

Neue Distanzbestimmung

Kombiniert man nun die als konstant angenommende Ausbreitungsgeschwindigkeit des Nebels mit dem beobachteten Wachstum der Winkelausdehnung innerhalb der zehn Jahre zwischen den beiden Aufnahmen, so folgt schließlich ein neuer Wert für die Entfernung von CK Vulpeculae: rund 10 000 Lichtjahre.

Diese neue Distanz ist immerhin rund fünfmal so groß, wie die Forschenden bisher angenommen haben. Und was in fünffacher Distanz liegt, muss am Ort des Geschehens 25-mal so hell gewesen sein im Vergleich zu bisherigen Schätzungen aus den historischen Beobachtungen der Jahre 1670 und 1671. Damit wäre CK Vulpeculae viel heller gewesen, als es eine Nova je sein könnte. Die Astronomen sortieren die Erscheinung daher in eine Kategorie namens ILOT ein: »intermediate luminosity optical transient« (deutsch: optisches vorübergehendes Ereignis mittlerer Leuchtkraft), was nichts anderes ist als ein variables Etwas, sehr viel heller als eine Nova, aber nicht ganz so hell wie eine Supernova. Für den Ausbruch von CK Vulpeculae berechnen die Astronomen eine absolute Helligkeit von rund –12,4 mag. Zum Vergleich: Die Sonne hat eine absolute Helligkeit von +4,8 mag; eine typische Supernova vom Typ Ia hat –19,7 mag.

Nur: Was war es denn jetzt? Genau das bleibt ein Rätsel. Die Kategorie der ILOTs ist groß und unspezifisch. Objekte werden darin auf Grund ihrer absoluten Helligkeit einsortiert, nicht wegen des zu Grunde liegenden physikalischen Mechanismus. Und somit weiß auch das Team um Banerjee nicht, was da nun im Jahr 1670 wirklich aufleuchtete. Aber dass es offenbar fünfmal so weit weg war wie gedacht, und damit sehr viel heller, ist ja auch schon eine wertvolle Erkenntnis.

FRANZISKA KONITZER studierte Physik und Astrophysik an der University of York in Großbritannien und ist in München als Journalistin tätig.

Literaturhinweis

Banerjee, D. P. K. et al.: Near-infrared spectroscopy of CK Vulpeculae: revealing a remarkably powerful blast from the past. The Astrophysical Journal Letters 904, 2020