Astronomen haben ein bemerkenswert dichtes Vierfachsternsystem, TIC 120362137, identifiziert, das so dicht gepackt ist, dass seine inneren Sterne in die Umlaufbahn von Merkur um unsere Sonne passen könnten. Die mit der NASA-Raumsonde TESS gemachte Entdeckung stellt das bekannteste Beispiel einer „3+1“-Konfiguration dar – drei Sterne kreisen eng umeinander, ein vierter kreist in größerer Entfernung.
Die Komplexität des Systems enthüllen
Die Struktur des Systems ist hierarchisch: ein enges inneres Sternentrio, umgeben von einem weiter entfernten vierten Stern. Der äußerste Stern umkreist das Triplett ungefähr in der gleichen Entfernung wie Jupiter von unserer Sonne, während das innere Trio auf eine Fläche komprimiert ist, die kleiner als die Umlaufbahn von Merkur ist. Diese extreme Kompaktheit macht es einzigartig unter den bekannten Vierfachsternsystemen.
Warum diese Entdeckung wichtig ist
Die Seltenheit solcher Konfigurationen macht TIC 120362137 zu einem wertvollen Forschungsgegenstand. Die Untersuchung wird Wissenschaftlern dabei helfen, ihr Verständnis darüber zu verfeinern, wie Sterne in dicht besiedelten Umgebungen entstehen und wie stabil Mehrfachsternsysteme über Milliarden von Jahren bleiben können. Die extreme Nähe dieser Sterne stellt bestehende Modelle in Frage und bietet ein natürliches Labor zum Testen von Gravitationswechselwirkungen.
Der Entdeckungsprozess
Erste Beobachtungen von TESS zeigten regelmäßige Helligkeitseinbrüche, was auf verdunkelnde Doppelsterne (zwei voreinander vorbeiziehende Sterne) hindeutet. Weitere Analysen ergaben weitere periodische Verdunkelungsereignisse, die auf die Anwesenheit eines dritten Sterns schließen lassen. Erst detaillierte spektroskopische Daten des Tillinghast-Teleskops bestätigten die Existenz eines vierten Sterns.
„Durch eine einfache Untersuchung der frühen TESS-Daten haben wir erkannt, dass TIC 120362137 ein kompaktes, dichtes, dreifach verfinsterndes Dreifachsternsystem ist“, erklärte Teamleiter Tamás Borkovits.
Langfristiges Schicksal: Ein binäres Weißes-Zwerg-System
Computersimulationen enthüllen das endgültige Schicksal des Systems. Im Laufe von Hunderten von Millionen Jahren verschmelzen die inneren drei Sterne durch aufeinanderfolgende binäre Wechselwirkungen und bilden schließlich einen einzigen, massereichen Stern. Dieser Stern wird dann zu einem Weißen Zwerg zusammenfallen. Der ferne vierte Stern wird einem ähnlichen Weg folgen und in nur 44 Tagen ein endgültiges Doppelsternsystem aus zwei Weißen Zwergen schaffen, die einander umkreisen.
„Zuerst wird der massereichste Stern … den Zustand des Roten Riesen erreichen. In diesem Zustand wird er mit seinem Partner verschmelzen … Dann, in etwa 276 Millionen Jahren … wird dieser neue, verschmolzene Stern … mit der dritten Sternkomponente verschmelzen“, erklärte Borkovits.
Diese Entdeckung verdeutlicht die chaotische, aber vorhersehbare Entwicklung von Mehrsternsystemen, in denen Gravitationswechselwirkungen dramatische Veränderungen über kosmische Zeitskalen hinweg bewirken. Das Endergebnis wird ein kompaktes Binärsystem aus Sternresten sein, ein Beweis für die dynamischen Kräfte, die im Universum wirken.
