Eine Simulation eines sterbenden Sterns zeigt, wie er Gravitationswellen erzeugen könnte.

Kokons aus Trümmern um sterbende Sterne könnten Raumzeit-Wellen erschüttern, wie sie Astronomen bisher noch nie gesehen haben.

„Dies ist eine potenzielle Quelle von Gravitationswellen, die noch nie zuvor untersucht wurde“, sagte der Astrophysiker Ore Gottlieb von der Northwestern University in Evanston, Illinois, am 5. Juni auf einer Pressekonferenz auf der Tagung der American Astronomical Society in Albuquerque.

Die Wellen könnten potenziell in der jüngsten Runde von LIGO aufgefangen werden, die am 24. Mai begann.

Seit der ersten Entdeckung von LIGO im Jahr 2015 stammen alle bisher beobachteten Gravitationswellen aus dem spiraligen Todestanz von zwei kompakten Objekten - schwarze Löcher, Neutronensterne oder beides (SN: 2/11/16). Diese Ereignisse geben koherente Gravitationswellen ab. „Man kann es sich wie ein Orchester vorstellen, das harmonisch spielt“, sagte Gottlieb.

Eine zweite Art, inkohärenter Wellen, soll von sternexplosionen wie Supernovae kommen (SN: 5/6/19). Da diese Ausbrüche kugelsymmetrisch und relativ langsam sind, sind ihre Wellen schwer für LIGO zu erkennen. Sie ähneln eher einzelnen Instrumenten, die gleichzeitig verschiedene Lieder spielen.

Gottlieb und seine Kollegen betrachteten eine weitere Art des Sternentodes, die als Kollapsar bezeichnet wird. Wenn massereiche Sterne zu einem schwarzen Loch kollabieren, können sie Jets von Material aussenden, die sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegen. Computersimulationen, wie diese Jets entstehen, enthüllten einen Kokon aus Materie, der den Jet umgibt, voll heißem, turbulentem Gas und Trümmern, die sich asymmetrisch um den sterbenden Stern ausdehnen, sagte Gottlieb, der die Forschung am 6. Juni vorstellte.

Wenn sich der Blase ausdehnt und ihren Weg durch den Stern drückt, könnte sie genügend Raumzeit anstoßen, um inkohärente Gravitationswellen zu erzeugen, schlussfolgerten Gottlieb und seine Kollegen.

LIGO und seine Mitdetektoren - Virgo in Italien und KAGRA in Japan - haben derzeit etwa eine 1-prozentige Chance, Kokon-Gravitationswellen zu erkennen. Bei zukünftigen Läufen mit verbesserten Detektoren wird sich diese Chance erhöhen.

Das Auffangen dieser Wellen könnte Astronomen einen Einblick in die innersten Teile sterbender Sterne geben, die auf keinem anderen Weg untersucht werden können, sagte Gottlieb.