200 Tage verschwunden, mysteriöses Objekt legt Stern lahm
Fast ein Jahr Dunkelheit: Ein mysteriöses Objekt blockiert einen fernen Stern monatelang. Neue Studie liefert die Erklärung.
Eine künstlerische Darstellung von ASASSN-24fw nach Ende der Finsternis, bei der der Stern ungehindert leuchtet – mit seinen eigenen Überresten möglicher Planetenkollisionen zusammen mit seinem Begleiter, einem roten Zwergstern, und der dunklen „Untertasse”. Foto; S. Shah et al., Public Domain
Ein Stern im Sternbild Einhorn galt über Jahrzehnte als unauffällig. Dann verschwand er fast vollständig. Ende 2024 verlor er rund 97 % seiner Helligkeit. Und blieb fast 200 Tage lang gedimmt. Für Astronominnen und Astronomen war das ein echtes Rätsel.
Das Objekt trägt die Bezeichnung ASASSN-24fw. Es liegt rund 3.200 Lichtjahre von der Erde entfernt und ist etwa doppelt so groß wie unsere Sonne. Solche Sterne zeigen gelegentlich Helligkeitsschwankungen. Doch was hier geschah, passte in kein gängiges Muster.
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Eine Verdunkelung, die nicht enden wollte
Typische Sternbedeckungen dauern Tage oder wenige Wochen. Ursache ist meist ein Planet, der vor seinem Stern vorbeizieht. Astronominnen und Astronomen sprechen von einem Transit. Die Dauer hängt von Umlaufbahn und Größe des Begleiters ab. ASASSN-24fw blieb jedoch über neun Monate stark abgeschwächt. Das ist extrem. Solche Ereignisse sind selten dokumentiert.
Ein internationales Forschungsteam analysierte photometrische Daten, also präzise Helligkeitsmessungen, sowie Spektren des Sternlichts. Die Ergebnisse veröffentlichten sie in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Ein Brauner Zwerg mit gewaltigen Ringen?
Die wahrscheinlichste Erklärung: Ein Brauner Zwerg mit einem riesigen Ringsystem zog vor dem Stern vorbei. Braune Zwerge sind Grenzgänger. Sie sind schwerer als Planeten, aber zu leicht für eine dauerhafte Kernfusion wie in echten Sternen. Ihnen fehlt die nötige Masse, um Wasserstoff stabil zu verschmelzen. Deshalb leuchten sie schwach.
„Verschiedene Modelle unserer Gruppe zeigen, dass die wahrscheinlichste Erklärung für die Verdunkelung ein Brauner Zwerg ist – ein Objekt, das schwerer als ein Planet, aber leichter als ein Stern ist – umgeben von einem ausgedehnten und dichten Ringsystem. Er umkreist den Stern in größerer Entfernung mit dem Ring“, sagte der Hauptautor Dr. Sarang Shah vom Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics in Pune.
Enormes Ringsystem
Das Ringsystem wäre enorm. Die Forschenden schätzen seinen Radius auf etwa 0,17 Astronomische Einheiten. Das entspricht rund der halben Distanz zwischen Sonne und Merkur. Zum Vergleich: Die Ringe des Saturn erstrecken sich über wenige Hunderttausend Kilometer. Hier geht es um zig Millionen Kilometer.
Die Modelle deuten zudem darauf hin, dass das Begleitobjekt mehr als 3 Jupitermassen besitzt. Damit liegt es im Übergangsbereich zwischen massereichen Gasplaneten – sogenannten Super-Jupitern – und Braunen Zwergen.
Perfekte Geometrie
Warum sehen wir so etwas so selten? Die Antwort liegt in der Geometrie. „Lang anhaltende Verdunkelungsereignisse wie dieses sind äußerst selten, da sie eine perfekte Ausrichtung erfordern. Die Verdunkelung begann allmählich, da die äußeren Teile der Ringe dünn sind, und wurde erst deutlich, als die dichteren Bereiche vor dem Stern vorbeizogen.“
Die Helligkeitskurve zeigt genau dieses Muster. Zunächst ein langsamer Abfall. Dann eine tiefe, lange Phase. Schließlich ein ebenso langsamer Anstieg. Das spricht für ein ausgedehntes Ringsystem mit unterschiedlichen Dichten. Dichte Bereiche blockieren mehr Licht. Dünne Regionen lassen mehr Strahlung durch.
Überraschung im System
Die Analyse brachte noch mehr zutage. In der Nähe befindet sich offenbar ein Roter Zwergstern. Zudem zeigen Spektraldaten Hinweise auf zirkumstellare Materie in unmittelbarer Umgebung von ASASSN-24fw. Das ist ungewöhnlich. Der Stern dürfte älter als 1 Milliarde Jahre sein. In diesem Alter haben sich planetare Trümmerscheiben meist längst beruhigt.
„Große Ringsysteme sind um massive Objekte zu erwarten, aber es ist sehr schwierig, sie direkt zu beobachten, um ihre Eigenschaften zu bestimmen“, sagte Dr. Jonathan Marshall von der Academia Sinica in Taiwan. „Dieses seltene Ereignis ermöglicht es uns, ein solch komplexes System bis ins Detail zu untersuchen. Tatsächlich haben wir bei der Untersuchung dieser Verdunkelung zufällig entdeckt, dass sich in der Nähe von ASASSN-24fw auch ein Roter Zwergstern befindet.“
Blick in die Zukunft
Die Forschenden wollen nun Temperatur, chemische Zusammensetzung und Entwicklungsstand des Sterns genauer bestimmen. Beobachtungen mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile sowie mit dem James-Webb-Weltraumteleskop sollen folgen.
Die Modelle legen nahe, dass sich das Ereignis in etwa 42 oder 43 Jahren wiederholen könnte. Dann würde das Ringsystem erneut vor dem Stern vorbeiziehen. Für Astronominnen und Astronomen wäre das eine zweite Chance. Mit moderner Instrumentierung ließen sich dann Details vermessen, die heute nur indirekt erschlossen werden.
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