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Blick in die Forschung: Kurzberichte: Heliumbrennen auf Weißem Zwerg entdeckt

In der Großen Magellanschen Wolke wurde ein Doppelsternsystem gefunden, in dem Materie von einem Begleitstern zu einem Weißen Zwerg hinströmt. Dessen Oberfläche sendet durch Kernbrennen starke Röntgenstrahlung aus. Das Ungewöhnliche an dieser Quelle ist, dass nicht Wasserstoff hinüberströmt und verbrennt, sondern Helium. Die Beobachtungen liefern neue Erkenntnisse zu Supernovae.
Zwerg, Heliumbrennen, Röntgenquelle

Ein Weißer Zwerg kann als Supernova explodieren, wenn seine Masse die Grenze von etwa 1,4 Sonnenmassen – die so genannte Chandrasekhar-Grenze   – überschreitet. Derartige Explosionen gelten nicht nur als die Hauptquelle von Eisen im Universum, sie sind auch ein wichtiges Werkzeug für die Kosmologie: Als Supernovae vom Typ Ia (SN Ia) werden alle in etwa gleich hell, so dass man die Entfernung ihrer Wirtsgalaxien sehr genau bestimmen kann. Allerdings bleibt auch nach vielen Jahren intensiver Forschung unklar, unter welchen Umständen die Masse eines Weißen Zwergs bis zum Chandrasekhar-Limit anwachsen kann. BLICK IN DIE FORSCHUNG KURZBERICHTE Heliumbrennen auf Weißem Zwerg entdeckt In der Großen Magellanschen Wolke wurde ein Doppelsternsystem gefunden, in dem Materie von einem Begleitstern zu einem Weißen Zwerg hinströmt. Dessen Oberfläche sendet durch Kernbrennen starke Röntgenstrahlung aus. Das Ungewöhnliche an dieser Quelle ist, dass nicht Wasserstoff hinüberströmt und verbrennt, sondern Helium. Die Beobachtungen liefern neue Erkenntnisse zu Supernovae. Superweiche Röntgenquelle Die Illustration zeigt ein Doppelsternsystem, das aus einem relativ massereichen Stern (links) und einem Weißen Zwerg (rechts) besteht. Da der Stern an den Ort heranreicht, wo sich Gravitations – und Zentrifugalkräfte von beiden Objekten die Waage halten (Roche -Grenze), fließt Materie vom Begleiter auf den Zwergstern über. Durch die Drehung sammelt es sich in einer flachen rotierenden Akkretionsscheibe. Das Material fällt auf den Zwerg und produziert Röntgenstrahlen. Visualisierung: F. Bodensteiner; Hintergrundbild: ESO (www.mpe.mpg.de/7938360/news20230322) Mit dem Röntgenteleskop ROSAT wurden Anfang der 1990er Jahre superweiche Röntgenquellen identifiziert. Ihre Emission liegt unterhalb von ungefähr 0,5 Kiloelektronenvolt, was im Jargon der Röntgenastronomie als energiearm oder »weich« bezeichnet wird (siehe »Hart, weich, superweich«). ROSAT etablierte seinerzeit die superweichen Röntgenquellen (englisch: supersoft sources) mit stabilem Wasserstoffbrennen auf ihrer Oberfläche als neue Objektklasse. Sie galten eine Zeit lang als potenzielle Kandidaten für die Vorläufer von SN Ia. Der Grund ist, dass das stabile Brennen in superweichen Röntgenquellen einenkontinuierlichen Massenzuwachs des Weißen Zwergs impliziert. Der Schönheitsfehler dieser Quellen ist jedoch ihr Wasserstoffreichtum. Diese Eigenschaft passt überhaupt nicht zu den SN Ia, die im Spektrum ja definitionsgemäß keine Spuren von Wasserstoff aufweisen (siehe SuW 3/2020, S.  30).

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