Seltsame Radiosignale aus den Tiefen des Weltraums wurden kürzlich entdeckt, und ihr Ursprung könnte nun verstanden sein.
Ein Astronomenteam hat herausgefunden, dass diese sich wiederholenden Impulse tatsächlich von einem Paar von Sternen stammen, die einander umkreisen. Diese Entdeckung, die durch gleichzeitige Beobachtungen in mehreren Wellenlängen erzielt wurde, markiert einen Fortschritt im Verständnis noch kaum verstandener Phänomene.
Galaktische Karte der Langzeit-Transienten (LPT), einschließlich solcher mit Hinweisen auf Doppelsternsysteme, und Radiotransienten des galaktischen Zentrums (GCRT).
Bildnachweis: Zusammensetzung vom Autor bereitgestellt. Hintergrundbild: ESA/Gaia/DPAC, A. Moitinho.
Diese Signale, sogenannte Langzeit-Transienten, senden in regelmäßigen Abständen helle Radioausbrüche aus, doch ihre genaue Natur blieb lange unklar. Bislang wurden nur etwa ein Dutzend dieser Quellen erfasst. Die meisten schienen mit Neutronensternen verbunden zu sein, aber ihre langsame Rotation warf ein Problem auf: Ein sich langsam drehender Neutronenstern sollte eigentlich keine Radiowellen erzeugen. Andere Hypothesen bezogen Weiße Zwerge ein, die abgekühlten Kerne weniger massereicher Sterne.
Die Entdeckung von ASKAP J1745 ändert die Lage. Dieser neue Radiotransient wurde mit dem Radioteleskop ASKAP in Australien aufgespürt. Zum ersten Mal konnten Astronomen den Ursprung dieser Impulse eindeutig identifizieren: Es handelt sich um eine kataklysmische Variable. Dieser Begriff bezeichnet ein Doppelsternsystem, in dem ein Weißer Zwerg und ein anderer Stern (oft ein Roter Zwerg) so nahe umkreisen, dass die Schwerkraft des Weißen Zwergs Materie von seinem Begleiter anzieht. Dieser Akkretionsprozess erzeugt Energie in Form von Röntgenstrahlung.
Was ASKAP J1745 einzigartig macht, ist, dass die Radio- und Röntgenausbrüche sich exakt im gleichen Rhythmus wiederholen, dem Rhythmus des Umlaufs der beiden Sterne. Die Beobachtungen mit Radio-, Röntgen- und optischen Teleskopen zeigten diese perfekte Synchronisation. Die Röntgenstrahlung entsteht durch die Materie, die beim Fall auf den Weißen Zwerg erhitzt wird, während die Radiowellen von den Wechselwirkungen zwischen den geladenen Teilchen und den starken Magnetfeldern der beiden Himmelskörper stammen.
Es ist wie der Stein von Rosetta: Diese gekreuzten Informationen ermöglichen es, den gemeinsamen Mechanismus aller Langzeit-Transienten zu entschlüsseln.
Künstlerische Darstellung eines Roten Zwergs (links) und eines Weißen Zwergs (Mitte), die einander umkreisen. Ihre Umlaufbahn ist so eng, dass ihre Magnetfelder wechselwirken und regelmäßige Radioimpulse erzeugen.
Bild von Daniëlle Futselaar/artsource.nl.
Dank dieser Entdeckung verfügen die Forscher endlich über ein natürliches Laboratorium, um extreme physikalische Phänomene zu untersuchen: Akkretion von Materie, intensive Magnetfelder und Plasmaströme. ASKAP J1745 ist der erste Langzeit-Transient, der klare Anzeichen von Akkretion über das gesamte Lichtspektrum von Radiowellen bis hin zu Röntgenstrahlung zeigt.
Diese Signatur macht ihn zu einem wertvollen Indikator, um andere ähnliche Quellen zu verstehen, die oft schwer zu untersuchen sind, da sie in staubigen Regionen des Zentrums unserer Galaxie liegen.
ASKAP J1745 zeigt, dass akkretierende Doppelsternsysteme eine Hauptquelle dieser Signale sind. Die nächsten Forschungen werden sich darauf konzentrieren, nach weiteren ähnlichen Quellen zu suchen, um diesen Mechanismus zu bestätigen und die Vielfalt dieser Objekte zu erkunden.
Quelle: The Conversation