Ein Astronom aus Berkeley entdeckt um VX Sagittarii die größte bekannte Hülle aus eigenem Sternenmaterial um einen Roten Überriesen und damit einen möglichen Weg, nach einem verborgenen Neutronenstern zu suchen.
Um den extrem hellen Stern VX Sagittarii im Sternbild Schütze hat ein Astronom einen hauchdünnen, rot leuchtenden Gasbogen entdeckt, die größte bekannte Hülle, die ein Roter Überriese aus eigenem Material um sich gelegt hat.
Anders als bei Beteigeuze entsteht dieser Bogen nicht durch die Bewegung des Sterns, sondern weil ein heißer Nachbarstern ihn anstrahlt, und womöglich trägt er Spuren aus dem Inneren eines Sterns, über dessen Natur Fachleute seit Jahrzehnten streiten.
Julian Shapiro von der University of California in Berkeley stieß auf die Struktur in Himmelsdurchmusterungen, die die Milchstraße gezielt im roten Licht von Wasserstoff fotografiert haben.
Seine Auswertung macht es unwahrscheinlich, dass VX Sagittarii ein leichterer Sterntyp ist, und schlägt einen Test vor, mit dem sich prüfen ließe, ob im Kern des Sterns ein Neutronenstern sitzt.
Was über VX Sagittarii bekannt ist und was nicht
VX Sagittarii gehört zu den leuchtkräftigsten kühlen Sternen unserer Galaxie und schwankt seit Generationen von Beobachtern unregelmäßig in seiner Helligkeit.
Meist gilt er als Roter Überriese, also als massereicher Stern in seiner letzten Lebensphase, der sich gewaltig aufgebläht hat und eines Tages als Supernova explodieren wird.
Sicher ist das allerdings nicht, denn seine Entfernung ist umstritten, und ohne die Entfernung weiß man nicht, wie viel Licht er wirklich abstrahlt.
Stünde er näher als angenommen, müsste er weniger leuchten, um von der Erde aus gleich hell zu wirken, und ein schwächer leuchtender Stern ist in der Regel auch ein leichterer.
Dann käme ein sogenannter Super-AGB-Stern infrage, ein deutlich leichterer Sterntyp in einer späten Lebensphase, der äußerlich ganz ähnlich aussieht.
Einige Fachleute halten sogar eine dritte, exotische Möglichkeit für denkbar, ein Thorne-Żytkow-Objekt.
So heißt ein Roter Überriese, in dessen Zentrum ein Neutronenstern steckt, also der nur städtegroße, extrem dichte Überrest einer früheren Sternexplosion.
Vorgeschlagen haben dieses Szenario der spätere Physik-Nobelpreisträger Kip Thorne und die Astronomin Anna Żytkow, doch bis heute ist kein solches Objekt zweifelsfrei nachgewiesen.
Von außen sähe es einem gewöhnlichen Überriesen nahezu gleich, weshalb sich die Frage mit bisherigen Beobachtungen nicht entscheiden ließ.
Auffällig ist immerhin, dass VX Sagittarii in seinem Licht die Spur des seltenen Metalls Rubidium zeigt, die bei keinem anderen Roten Überriesen auftaucht.
Wie der Gasbogen in Himmelsdurchmusterungen auftauchte
Shapiro vom Astronomie-Institut der University of California in Berkeley nutzte zwei große Himmelsdurchmusterungen, für die Teleskope in Australien und Chile die Milchstraße durch Filter fotografiert haben, die nur das rote Leuchten von Wasserstoffgas durchlassen.
Auf diesen Aufnahmen rechnete er die Lichtpunkte der Sterne heraus, sodass nur noch das schwache Gasleuchten übrig blieb.
Um VX Sagittarii zeigte sich dabei ein schmaler, gleichmäßig gerundeter Bogen, der den Stern auf einer Seite umfasst wie eine Sichel.
Zusätzlich verglich er die Region mit Archivbildern des Weltraumteleskops Herschel, das Wärmestrahlung im fernen Infrarot aufgezeichnet hat.
Die Studie ist bei der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal eingereicht, wurde aber noch nicht von unabhängigen Gutachtern geprüft.
Warum der Bogen keine Bugwelle ist
Die naheliegende Erklärung für einen solchen Bogen kennt man von Beteigeuze, dem berühmten Roten Überriesen im Orion.
Beteigeuze rast durch das dünne Gas zwischen den Sternen und schiebt dabei eine Bugwelle vor sich her, ähnlich wie ein Schiff im Wasser.
Der Staub, den sie zusammenschiebt, erwärmt sich, weshalb solche Bugwellen im fernen Infrarot hell leuchten.
Bei VX Sagittarii passte jedoch nichts davon.
Für eine Bugwelle müsste sich der Stern deutlich schneller bewegen als das Gas um ihn herum, doch er zieht gemächlich im Tempo seiner Nachbarsterne dahin.
Seine Bewegungsrichtung zielt außerdem fast im rechten Winkel an der Achse des Bogens vorbei, und in den Herschel-Bildern fehlt an dieser Stelle jedes Wärmeleuchten.
Stattdessen weist der Scheitel des Bogens in Richtung eines heißen, bläulichen Sterns namens HD 313822.
Shapiro deutet den Bogen deshalb als Gas, das VX Sagittarii über lange Zeit selbst abgestoßen hat und das nun vom ultravioletten Licht dieses Nachbarn zum Leuchten gebracht wird.
Das Licht trifft die Gaswolke nur von einer Seite, und deshalb leuchtet die Hülle nur dort, wo sie dem Nachbarn zugewandt ist.
Ganz sicher ist diese Zuordnung nicht, denn wie weit die beiden Sterne tatsächlich voneinander entfernt sind, lässt sich nur grob abschätzen.
Was der Bogen über Masse und Alter des Sterns verrät
Der Bogen liegt knapp zwei Lichtjahre vom Stern entfernt.
Als vollständige Kugel gedacht, wäre die Hülle damit fast so breit wie die Strecke von unserer Sonne zu ihrem nächsten Nachbarstern.
Aus der Stärke des Leuchtens schloss Shapiro, wie dicht das Gas ist, und zusammen mit der Geschwindigkeit, mit der solcher Sternwind abströmt, ergibt sich, wie viel Material der Stern verliert.
Demnach bläst VX Sagittarii jedes Jahr mindestens das Dreizehnfache der Erdmasse ins All, ein Vielfaches dessen, was gängige Faustformeln für einen Stern seiner Leuchtkraft erwarten lassen.
Weil der Stern mit seinen Nachbarn mitzieht, gehört er sehr wahrscheinlich zur Sterngruppe Sagittarius OB1, deren Mitglieder gemeinsam entstanden und deshalb etwa gleich alt sind.
Bewegungsanalysen zufolge ist diese Gruppe rund sieben Millionen Jahre alt.
Ein leichterer Super-AGB-Stern verbraucht seinen Brennstoff aber langsamer und bräuchte mindestens 25 Millionen Jahre, um das späte Stadium zu erreichen, in dem VX Sagittarii heute steckt.
Für diese Rolle ist der Stern also zu jung, und übrig bleiben ein schwerer Roter Überriese oder das exotische Thorne-Żytkow-Objekt.
„Die Hülle um VX Sgr bietet einen seltenen Einblick in die Geschichte des Massenverlusts eines wahrscheinlichen Roten Überriesen“, schreibt Shapiro in seiner Studie.
Ein möglicher Test auf einen Neutronenstern im Inneren
Für die exotische Variante ist der Bogen besonders wertvoll.
Modelle sagen voraus, dass am Rand eines eingeschlossenen Neutronensterns ungewöhnliche Kernreaktionen ablaufen, deren Produkte von Strömungen im Stern bis an die Oberfläche getragen werden.
Was der Stern über seinen Wind verliert, nimmt diese chemische Handschrift mit, sodass sie heute im leuchtenden Bogen stecken müsste.
Ein Spektrograf, der das Licht des Bogens in seine Farben zerlegt und so die enthaltenen Elemente verrät, könnte danach suchen.
„Wenn die Hülle aus dem Wind oder aus Auswürfen des Überriesen stammt, bietet sie ein einzigartiges Testfeld für die Hypothese eines Thorne-Żytkow-Objekts“, schreibt Shapiro.
Die rätselhafte Rubidium-Spur passt zwar ins Bild, beweist aber nichts, weil nicht alle Modelle sie vorhersagen.
Dieselben Messungen würden auch zeigen, wie schnell das Gas im Bogen strömt und ob es gleichmäßig abgeflossen ist oder bei einem einzelnen Ausbruch.
Für die spätere Supernova spielt die Hülle dagegen kaum eine Rolle, denn sie ist viel zu leicht, um die herausgeschleuderten Trümmer merklich abzubremsen.
Zusammen mit dem Überriesen NML Cygni, um den ein ähnlicher Bogen bekannt ist, könnte VX Sagittarii eine neue Gruppe von Sternhüllen begründen, die von außen angeleuchtet werden.
Meine Meinung dazu
Diese Arbeit zeigt, wie viel Neues in längst vorhandenen Himmelsaufnahmen schlummert, wenn jemand genau hinsieht.
Der Bogen ist dabei mehr als ein schönes Bild, denn er funktioniert wie ein Archiv, in dem ein sterbender Stern festhält, was er über lange Zeit von sich gegeben hat.
Dass ausgerechnet das Licht eines fremden Nachbarn dieses Archiv lesbar macht, ist ein glücklicher Zufall der Geometrie.
Ob in VX Sagittarii tatsächlich ein Neutronenstern steckt, lässt die Studie offen, und gerade das macht sie überzeugend, weil sie statt einer Sensation einen überprüfbaren Test anbietet.
Wenn du jemanden kennst, der im Sommer gern den Schützen über dem Südhorizont sucht, erzähl ihm von dem Leuchtbogen, der dort unsichtbar um einen Stern hängt, in dem vielleicht ein zweiter Stern verborgen liegt.
Quelle: Julian Shapiro (University of California, Berkeley), eingereicht bei The Astrophysical Journal, 2026; ArXiv:2610.20689
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