Wissenschaftler haben die Quelle eines mysteriösen, Radiowellen aussendenden Objekts in der Milchstraße identifiziert.

Kürzlich entdeckte ein Forschungsteam ein Objekt, das es ASKAP J1745-5051 nannte – ein System, das die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auf sich zog, da es in unregelmäßigen Abständen Radio- und Röntgenstrahlen ausstößt, die mit erstaunlicher Präzision an- und ausgehen.

In den letzten Folgen haben wir bereits über kompakte Objekte im Universum gesprochen, wie zum Beispiel Weiße Zwerge oder Neutronensterne, und darüber, wie diese eines der außergewöhnlichsten Phänomene hervorrufen können: Pulsare oder Magnetare.

Als sie periodische Signale entdeckten, die nicht zu dieser Art von Objekten passten, da die Impulsdauern deutlich länger waren, beschlossen sie, diese als „Long-Period-Radio-Transients“ („LPTs“) zu bezeichnen, da sie zudem dazu neigen, für mehrere Zyklen zu verschwinden und dann wieder aufzutauchen, als wäre nichts geschehen.

Bei der weiteren Untersuchung des betreffenden Objekts stellten sie fest, dass es sich nicht um einen Einzelstern handelte, sondern um ein „Doppelsternsystem“: ein Sternenpaar, bestehend aus einem Weißen Zwerg und einem viel kleineren und kühleren Begleitstern, einem sogenannten Roten Zwerg – eine Erkenntnis, die sie ironischerweise auf die richtige Spur brachte.

Ein extremer Sternentanz

Weiße Zwerge explodieren in der Regel als Supernovae vom Typ Ia, wenn sie sich in einem Doppelsternsystem mit einem „normalen“ Stern befinden, dessen Materie sie aufnehmen und dessen Roche-Lobe sie auf über 1,4 Sonnenmassen auffüllen. Das Problem entsteht, wenn sie nicht explodieren, sondern lediglich periodisch Strahlung abgeben.

Im Fall des Systems ASKAP J1745-5051 verläuft sein „kosmischer Tanz“ sehr schnell: Die beiden Körper umkreisen einander und vollführen eine vollständige Umdrehung in nur einer Stunde und 22 Minuten (1,36 Stunden), was der Umlaufbewegung des Systems entspricht.

Da sie sich extrem nahe befinden, entzieht die starke Schwerkraft des Weißen Zwergs seinem kleinen Begleiter ständig Materie. Solche Paare, bei denen ein Stern unter dem Einfluss sehr starker magnetischer Kräfte dem anderen Materie „entzieht“, werden in der Astronomie als „magnetische kataklysmische Variable“ bezeichnet.

Modelle deuten darauf hin, dass das Magnetfeld des Weißen Zwergs Plasma in bestimmte Regionen leitet, wo relativistische Teilchen kohärente Radiostrahlung erzeugen, die als Zyklotron bekannt ist. Das Ergebnis ist ein regelmäßiger, intensiver und überraschend stabiler Impuls, der über enorme galaktische Entfernungen hinweg sichtbar ist. Sein plötzliches Verschwinden blieb jedoch ein Rätsel.

Der Motor hinter den Energieimpulsen

Die Strahlung, die wir hier auf der Erde wahrnehmen, entsteht durch die heftige Wechselwirkung zwischen den beiden Sternen. Das Material (Plasma), das der Weiße Zwerg dem Roten Zwerg entzieht, wird durch mächtige, unsichtbare Magnetfeldlinien geleitet und füllt nach und nach den Roche-Lappen aus.

Wenn sich der Rote Zwerg jedoch durch das starke Magnetfeld seines Begleiters bewegt, wirkt er wie ein riesiger elektrischer Generator, der die Elektronen dieses Materials auf Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und dabei Energie in Form von Radio- oder Röntgenimpulsen freisetzt.

Bei Überschreiten eines bestimmten Schwellenwerts bricht der elektronische Entartungsdruck zusammen und löst eine unkontrollierte thermonukleare Reaktion aus, die zu einer Supernova vom Typ Ia führt – einer Explosion, die so hell ist, dass sie eine ganze Galaxie überstrahlen kann; dies ist jedoch nicht immer der Fall.

Manchmal wird die Strahlungsintensität moduliert, da das Plasma durch Magnetfeldlinien abgelenkt wird und somit nicht den Roche-Lappen ausfüllt. Wenn das System vorübergehend seine magnetische Verbindung unterbricht, scheint es jeweils für mehrere Stunden stillzustehen, was das auf der Erde beobachtete Phänomen erklärt.

Die Lösung eines astronomischen Rätsels

Diese Erkenntnis hilft Wissenschaftlern dabei, das Rätsel der LPTs zu lösen und besser zu verstehen, wie durch extreme magnetische Wechselwirkungen Energiestöße entstehen. Die Erkenntnis, dass akkretierende Weiße Zwerge die Quelle von Radio-Transienten sind, verändert die Landschaft der Radioastronomie grundlegend.

Bislang war nur sehr wenig darüber bekannt, wodurch genau diese Ausbrüche ausgelöst wurden, und die Entdeckung von ASKAP J1745-5051 ist von grundlegender Bedeutung, da sie mit überzeugenden Beweisen zeigt, dass zumindest einige dieser rätselhaften Signale von Doppelsternsystemen stammen, in denen ein Weißer Zwerg „magnetisch“ von seinem Begleitstern gespeist wird.

Signale, die zunächst wie einfache Impulse aussahen, entpuppen sich als Systeme, in denen Schwerkraft, Magnetismus und Zeit bei den heftigsten Ereignissen im Universum zusammenwirken. Die Kombination aus Radioteleskopen, kontinuierlicher Überwachung und Röntgenbeobachtungen wird entscheidend sein, um ähnliche Systeme zu identifizieren.

Auch wenn nicht alle langperiodischen Transienten denselben Ursprung haben werden, wird uns diese Entdeckung dabei helfen, frühere Nachweise neu zu interpretieren und künftige Suchaktionen mit präziseren Beobachtungskriterien zu steuern, wobei jede einzelne davon einen Beitrag zum Puzzle der Sternentwicklung kompakter Objekte leisten wird.

Quellenhinweis:

Rose, K., et al. Periodic radio and X-ray emission from an accreting white dwarf binary . Nature Astronomy (2026).