Warum ist dieser Weiße Zwerg plötzlich erloschen?

Ein Weißer Zwerg ist das, was von einem Stern übrig bleibt, nachdem er seinen gesamten Wasserstoff „verbrannt“ hat. Astronomen haben gerade beobachtet, wie einer dieser Weißen Zwerge in nur 30 Minuten aus- und wieder eingeschaltet wurde. Dies ist das erste Mal, dass ein solches Phänomen in so kurzer Zeit aufgedeckt wurde.

Ein Weißer Zwerg ist ein Stern am Ende seines Lebens. Dieses Schicksal erwartet die meisten Sterne, wenn sie ihren Wasserstoff verbrannt haben. Sie kollabieren schließlich auf ein Volumen, das mit dem der Erde vergleichbar ist, während ihre Masse mit der der Sonne vergleichbar bleibt. Einige Weiße Zwerge ernähren sich von dem Material, das sie von einem Begleitstern aufnehmen. Ihre Leuchtkraft kann dann auf Zeitskalen von Tagen bis Monaten schwanken.

Doch nun berichten Forscher der Universität Durham (Großbritannien), dass sie einen Weißen Zwerg beobachtet haben, der seine Helligkeit in nur 30 Minuten verlor. Bevor ich sie zurückgewinne! Ein einzigartiges Phänomen, das vom Satelliten Tess (Transiting Exoplanet Survey) aufgedeckt wurde, dessen Hauptziel die Suche nach Exoplaneten ist. Es handelt sich auch um ein Phänomen, das vom Standpunkt des wissenschaftlichen Verständnisses der Art und Weise, in der sich diese Systeme ernähren, völlig unerklärlich ist.

Der Weiße Zwerg ist TW Pictoris, ein Stern im Sternbild Maler, der auf der Südhalbkugel sichtbar ist. Er ist nicht weniger als 1.400 Lichtjahre von unserer Erde entfernt. TW Pictoris ist der Name des Sternsystems, in dem sich der Weiße Zwerg befindet. Der Weiße Zwerg ernährt sich von einer Akkretionsscheibe, die von einem Begleitstern mit Wasserstoff und Helium versorgt wird. Auf diese Weise wird sie im Prinzip heller.

Ein besseres Verständnis des Akkretionsphänomens

Die Beobachtungen der Forscher der Universität Durham zeigen jedoch einen abrupten Abfall und Anstieg der Leuchtkraft auf sehr kurzen Zeitskalen. Das Phänomen ist für die Astronomen um so überraschender, als der Materiestrom in der Akkretionsscheibe relativ konstant zu sein scheint.

Die Hypothese der Forscher zur Erklärung dieser Stimmungsschwankungen lautet, dass das Magnetfeld an der Oberfläche des Weißen Zwergs eine Reihe von Umgestaltungen durchlaufen könnte. Im so genannten „Ein“-Modus, der einer hohen Leuchtkraft entspricht, ernährt sich der Weiße Zwerg von der umgebenden Materie. Dann schaltet sich das System plötzlich ab und die Leuchtkraft bricht zusammen. Dies könnte auf ein Magnetfeld zurückzuführen sein, das so schnell rotiert, dass eine Art Zentrifugalbarriere die Anhäufung von Materie verhindert.

Die Astronomen vermuten daher eine Art „magnetisches Tor“, durch das die Energieversorgung des Weißen Zwergs geregelt wird. Dies führt zu den kleinen, halb-regulären Anstiegen der Leuchtkraft, die sie ebenfalls beobachtet haben. Nach einer Weile schaltet sich das System sporadisch wieder ein, und die Leuchtkraft kehrt auf ihr ursprüngliches Niveau zurück.

Die Astronomen hoffen, dass ihre Entdeckung Licht auf die Physik hinter den Akkretionsphänomenen werfen wird, die nicht nur bei Weißen Zwergen, sondern auch bei Schwarzen Löchern und Neutronensternen beobachtet werden. Sie könnte auch Aufschluss über die wichtige Rolle der Magnetfelder geben.

Urhebender Autor: Nathalie Mayer