Toter Stern schleudert seit über tausend Jahren Materie – Astronomen rätseln über gewaltige Schockwelle

Ein Weißer Zwerg schleudert seit mehr als tausend Jahren Materie ins All und erzeugt dabei eine ungewöhnlich geordnete, bogenförmige Struktur – eine Schockwelle um einen toten Stern, die Astronomen überrascht. RXJ0528+2838, rund 730 Lichtjahre von der Erde entfernt, verfügt nicht über die dafür normalerweise nötige Materiescheibe. Dennoch beeinflusst der kleine, ausgebrannte Stern seine Umgebung massiv und wirft Fragen über die Kräfte im All auf.

Die Beobachtungen stammen aus einer gerade in Nature Astronomy veröffentlichten Studie, an der unter anderem die Universität Durham beteiligt war. „Wir haben etwas entdeckt, das man so noch nie gesehen hat – und vor allem etwas völlig Unerwartetes“, sagt Simone Scaringi von Durham. Krystian Ilkiewicz aus Warschau ergänzt: „Unsere Beobachtungen zeigen einen intensiven Materiestrom, der nach unserem heutigen Verständnis gar nicht existieren dürfte.“

Weiße Zwerge schleudern Materie trotz fehlender Scheibe

RXJ0528+2838 gehört zu einem Doppelsternsystem und bewegt sich zusammen mit einem sonnenähnlichen Begleiter auf einer Bahn um das Zentrum der Milchstraße. In vielen Doppelsternsystemen entzieht der Weiße Zwerg dem Partner Materie, die sich zu einer Scheibe formt. Aus dieser Scheibe entstehen dann die bekannten Materieströme. Bei RXJ0528+2838 fehlt diese Scheibe vollständig – und trotzdem entsteht eine mächtige, bogenförmige Stoßfront.

Die Forscher vergleichen die Form der Schockwelle mit der Welle, die sich vor dem Bug eines Schiffes aufbaut. Mit dem Instrument MUSE am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte konnten sie die Struktur präzise kartieren und ihre Zusammensetzung analysieren. „Die Beobachtungen ermöglichten es uns, die Stoßfront zu bestätigen und zu zeigen, dass sie tatsächlich vom Doppelsternsystem selbst stammt“, erklärt Ilkiewicz.

Ein unsichtbarer Motor treibt den Materiestrom an

Die Ursache für den ungewöhnlichen Materieausfluss liegt vermutlich im starken Magnetfeld des Weißen Zwergs. Es lenkt die vom Begleitstern stammende Materie direkt auf den Stern und schleudert sie ins All – ohne dass sich 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“, sagt Ilkiewicz.

Auch Scaringi ist beeindruckt: „Die Überraschung, dass ein angeblich ruhiges System ohne Scheibe einen derart spektakulären Nebel erzeugen kann, war einer dieser seltenen ‚Wow‘-Momente.“ Die bekannten physikalischen Modelle erklären nur einen Teil des Phänomens: Das Magnetfeld allein könnte die Schockwelle einige hundert Jahre stabil halten, nicht aber die tatsächlich beobachteten tausend Jahre.

Magnetfelder aktivieren ruhende Sterne

Die Schockwelle um den toten Stern zeigt, dass selbst Sterne, die als „tot“ gelten, ihre Umgebung aktiv beeinflussen können. Das verändert das bisherige Bild von Doppelsternsystemen und Materiefluss deutlich:

• Sterne, die als „tot“ gelten, können dennoch enorme Materieströme erzeugen.
• Magnetfelder spielen in diesen Prozessen eine entscheidende Rolle, auch ohne Scheibe.
• Die Beobachtung liefert Hinweise auf verborgene Energiequellen in scheinbar ruhenden Sternen.

Diese Erkenntnisse helfen, die Dynamik interstellarer Gaswolken und die Verteilung von Materie zwischen Sternen besser zu verstehen.

Mehr Sterne im Visier

Zukünftige Beobachtungen sollen mit dem geplanten Extremely Large Telescope (ELT) der ESO erfolgen. Dieses neue Instrument wird es ermöglichen, auch lichtschwächere Doppelsternsysteme und ihre Materieströme detailliert zu untersuchen.

Ziel ist es, weitere Sterne zu finden, die ähnlich aktiv sind, und den „mysteriösen Motor“ hinter der Schockwelle zu entschlüsseln.

Kurz zusammengefasst:

• Der Weiße Zwerg RXJ0528+2838 schleudert seit mindestens 1000 Jahren Gas und Staub ins All, obwohl er keine Akkretionsscheibe besitzt, die normalerweise solche Materieströme erzeugt.
• Das starke Magnetfeld des Sterns lenkt die Materie direkt ins All und bildet dabei eine bogenförmige Stoßfront, die als Schockwelle um toten Stern sichtbar wird.
• Diese Entdeckung zeigt, dass selbst vermeintlich inaktive Sterne ihre Umgebung aktiv verändern können und stellt bisherige Modelle der Sternentwicklung und Materiedynamik infrage.

Übrigens: Auch andere alte Himmelsobjekte überraschen Astronomen. Der 13 Milliarden Jahre alte Kugelsternhaufen NGC 6569 verliert durch die Anziehung der Milchstraße kontinuierlich Sterne. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © ESO/K. Ilkiewicz and S. Scaringi et al. Background: PanSTARRS