Britische Astronomen haben eine neue Art von Sternexplosion entdeckt. So berichten Forscher der Durham University von einer Mikronova. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nature. Diese neuen Explosionen sind viel kleiner als herkömmliche Supernovae und treten auf, wenn ein Weißer Zwergstern einem Begleitstern Material absaugt, das in diesem Prozess eine Kernfusion und daraufhin eine Explosion auslöst. Bei einer solchen Mikronova spielen auch starke Magnetfelder eine Rolle, die die Kettenreaktion auf bestimmte Regionen in der Doppelsternkonstellation beschränken.
Beobachtungen der vergangenen 40 Jahre könnten nun eine Erklärung erhalten
Bereits in den letzten 40 Jahren gab es mehrere Berichte über unerklärliche schnelle Ausbrüche aus dem Doppelsternsystem TV Columbae. Während dieser Ausbrüche nimmt die optische/ultraviolette Leuchtkraft in weniger als einer Stunde um mehr als das Dreifache zu und schwindet nach etwa zehn Stunden wieder ab. Die Ursache für diese Ausbrüche war bislang noch unbekannt, aber lange Zeit wurde vermutet, dass sie mit der Akkretion von Masse auf einen mäßig stark magnetisierten Weißen Zwerg durch einen massearmen Begleiter zusammenhängen könnten. Die neuen Untersuchungen konnten die Natur dieser Ausbrüche und ihre Auswirkungen auf das Doppelsternsystem nun näher bestimmen.
So wurden mithilfe des NASA-Weltraumteleskop TESS und dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile in den ultravioletten Spektrallinien schnelle Ausströmungen beobachtet. Die Geschwindigkeiten dieser Stömungen betrug mehr als 3.500 Kilometern pro Sekunde, vergleichbar mit der Fluchtgeschwindigkeit von der Oberfläche eines Weißen Zwerges. Die Explosionen konnten die Forscher in TV Columbae und in zwei weiteren Akkretionssystemen, EI Ursae Majoris und ASASSN-19bh nachweisen. Die Ausbrüche haben eine Gesamtenergie, die etwa das 10−6 der Energie klassischer Novaexplosionen beträgt und eine starke Ähnlichkeit mit Röntgenausbrüchen vom Typ I aufweisen.
Explosion betrifft nur bestimmte Sternenregionen
„Dieses Ereignis stellt unser Verständnis davon in Frage, wie thermonukleare Explosionen in Sternen ablaufen“, zitiert das Science-Magazin Scinexx Forschungsleiter Simone Scaringi. „Angesichts der kurzen Dauer und der freigesetzten Energien muss diese thermonukleare Reaktion auf ein kleines Gebiet der Sternenoberfläche beschränkt sein und nur eine begrenzte Menge an Material verbrennen“. Grund hierfür könnte in der Existenz von starken Magnetfeldern liegen.
Astronomen sind seit Langem von den explosiven Phänomenen fasziniert, die als Novaausbrüche bekannt sind. Man nimmt an, dass diese Ausbrüche durch eine plötzliche Freisetzung von Energie verursacht werden, wenn in den Oberflächenschichten eines akkretierenden Weißen Zwergsterns Kernreaktionen stattfinden. Dieser Prozess tritt ein, wenn die Temperatur und der Druck des Sternmaterials so hoch werden, dass Kernfusionsreaktionen in einer sich selbst erhaltenden Weise ablaufen.
Bislang wurde nur theoretisch vorhergesagt, dass derselbe Prozess auch zu lokalisierten thermonuklearen Ausbrüchen führen könnte, ähnlich denen, die bei akkretierenden Neutronensternen beobachtet werden. Nun haben die britischen Forscher wohl einen tatsächlichen Nachweis über derartige Mikronovae liefern können. Obwohl die Erforschung von Novaexplosionen noch in den Kinderschuhen steckt, hofft man, dass weitere Forschungen dazu beitragen werden, Licht in diese rätselhaften Ereignisse zu bringen.