Schockwelle um tote Sonne lässt Forscher rätseln

Nach allem, was man bisher über die zugrunde liegenden physikalischen Prozesse weiß, dürfte es um den kleinen, ausgebrannten Stern mit dem sperrigen wissenschaftlichen Namen RXJ0528+2838 eine solche Struktur eigentlich gar nicht geben. Die ebenso rätselhafte wie auch beeindruckende Entdeckung stelle unser Verständnis davon, wie tote Sonnen ihre Umgebung beeinflussen, infrage, heißt es auf der ESO-Website.

„Haben völlig Unerwartetes entdeckt“
„Wir haben etwas entdeckt, das man so noch nie gesehen hat – und vor allem etwas völlig Unerwartetes“, erläutert Simone Scaringi, der an der Universität Durham (Großbritannien) forscht. „Unsere Beobachtungen zeigen einen intensiven Materiestrom, der nach unserem heutigen Verständnis gar nicht existieren dürfte“, ergänzt Krystian Ilkiewicz vom Astronomischen Zentrum Nicolaus Copernicus in Warschau. Materie, die von Himmelskörpern ins All hinausgeschleudert wird, wird in Wissenschaftskreisen meist als „Outflow“ (Ausfluss; Anm.) bezeichnet.

Der Stern RXJ0528+2838 ist rund 730 Lichtjahre von der Erde entfernt und bewegt sich – wie unsere Sonne und viele andere Sterne – auf einer Bahn um das Zentrum unserer Galaxis. Auf diesem Weg wechselwirkt er mit dem Gas, das den Raum zwischen den Sternen erfüllt, und erzeugt dabei eine spezielle Form einer Stoßfront, eine bogenförmige Stoßfront, auch Bugstoßwelle genannt.

Das ist „eine bogenförmige Anordnung von Materie, ähnlich der Welle, die sich vor dem Bug eines Schiffs aufbaut“, erklärt Noel Castro Segura von der Universität Warwick (Großbritannien). Solche Bugstoßwellen entstehen normalerweise durch Material, das vom Zentralstern ausgestoßen wird. Im Fall von RXJ0528+2838 kann jedoch keiner der bekannten Mechanismen die Beobachtungen vollständig erklären.

RXJ0528+2838 ist ein Weißer Zwerg – also der übrig gebliebene Kern eines sterbenden Sterns geringer Masse – und wird von einem sonnenähnlichen Begleiter umkreist. In solchen Doppelsternsystemen wird dem Begleitstern Materie entzogen, die auf den Weißen Zwerg übergeht und dabei häufig eine Scheibe um ihn bildet. 

Forscher: Seltener „Wow-Moment“
Diese Scheibe „füttert“ den toten Stern, und ein Teil des Materials wird zugleich ins All hinausgeschleudert, wodurch starke Materieströme entstehen. Bei RXJ0528+2838 gibt es jedoch keinerlei Anzeichen für eine solche Scheibe - was den Ursprung des Materiestroms und des umgebenden Nebels zu einem Rätsel macht.“Die Überraschung, dass ein angeblich ruhiges System ohne Scheibe einen derart spektakulären Nebel erzeugen kann, war einer dieser seltenen ‘Wow‘-Momente“, sagt Scaringi.

Form und Größe der Stoßfront deuten darauf hin, dass der Weiße Zwerg seit mindestens 1000 Jahren einen starken Materiestrom ausstößt. Wie ein toter Stern ohne Scheibe so lange aktiv sein kann, wissen die Forschenden bislang nicht – aber sie haben eine Vermutung.

Bekannt ist, dass dieser Weiße Zwerg ein starkes Magnetfeld besitzt. Dieses lenkt die dem Begleitstern entzogene Materie direkt auf den Weißen Zwerg, ohne dass sich dabei eine Scheibe bildet. „Unsere Entdeckung zeigt, dass solche Systeme auch ohne Scheibe starke Materieströme erzeugen können – und damit einen Mechanismus offenbaren, den wir bisher nicht verstehen. Das stellt das gängige Bild davon infrage, wie sich Materie in diesen extremen Doppelsternsystemen bewegt und verhält“, sagt Ilkiewicz.

Hinweis auf verborgene Energiequelle?
Die Ergebnisse deuten auf eine verborgene Energiequelle hin, vermutlich das starke Magnetfeld. Doch dieser „mysteriöse Motor“, wie Scaringi ihn nennt, ist noch längst nicht verstanden. Die Daten zeigen nämlich, dass das heutige Magnetfeld eigentlich nur ausreichen würde, um eine solche Stoßfront über einige hundert Jahre aufrechtzuerhalten – und erklärt damit nur einen Teil dessen, was die Astronomen beobachten.