Mysteriöses Signal von totem Stern entdeckt: Die rätselhafte Tanzmusik der Sterne

Astronomen sind dem Ursprung eines mysteriösen Radiosignals aus tiefem Weltraum auf die Spur gekommen, das alle zwei Stunden wiederkehrt. Diesmal handelt es sich um ein binäres Sternensystem, dessen Sterne in einer so engen Umlaufbahn zueinander stehen, dass deren magnetische Felder regelmäßig aufeinandertreffen. Diese Wechselwirkung scheint die Quelle der Radiosignale zu sein, die wir von der Erde aus empfangen, etwa 1.600 Lichtjahre entfernt.

Die Forschung zu diesem binären System wurde kürzlich in der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“ veröffentlicht und beleuchtet eine neuartige Klasse kosmischer Signale, die als langperiodische Radiotransienten bekannt sind. Diese extrem seltenen, wiederkehrenden Radiosignale ähneln den Emissionen von Pulsaren, die entstehen, wenn sich schnell rotierende Sterne drehen. Die Signale von Pulsaren sind jedoch im Sekundentakt zu beobachten, während die neuen Signale alle paar Minuten oder sogar Stunden auftauchen.

„Jetzt wissen wir, dass zumindest einige langperiodische Radiotransienten aus binären Systemen stammen“, erklärte Charles Kilpatrick, Mitautor der Studie und Astrophysiker an der Northwestern University. „Wir hoffen, dass dies Radioastronomen motiviert, neue Klassen von Quellen zu lokalisieren, die möglicherweise aus Neutronenstern- oder Magnetar-Binärsystemen stammen.“

Die LED-Zeichen der Radiopulse – insgesamt sieben – wurden erstmals im vergangenen Jahr mit dem Low Frequency Array-Radioteleskop in Europa entdeckt. „Als wir die Zeitintervalle dieser Pulse genauer untersuchten, stellten wir fest, dass sie alle zwei Stunden ankommen“, berichtet Iris de Ruiter, die Hauptautorin, in einem Aufsatz für The Conversation. „Wir verglichen die Position der Radiopulse mit optischen Katalogen, die Sterne und Galaxien auflisten, die von Teleskopen im sichtbaren Licht beobachtet wurden, und fanden diesen schwachen roten Stern genau an der Stelle der Radiopulse.“

Dieser schwache Stern ist ein Roter Zwerg – ein kleiner, aber äußerst häufiger Hauptreihenstern. Doch allein konnte er das Signal nicht erzeugen, so de Ruiter. Es musste einen Begleiter geben, denn binäre Systeme sind weit verbreitet.

Um den versteckten Partner zu finden, haben die Astronomen die Spektren des Lichts untersucht, das von dem roten Zwerg ausgeht. Sie stellten fest, dass sich das Licht zeitweise in kürzere und längere Wellenlängen verschob, was darauf hindeutet, dass der Stern sich zurück und vor bewegt. Und das konnte nur bedeuten, dass er in einer Umlaufbahn um ein anderes Objekt gefangen ist.

Dieses stellte sich als ein stellares Überbleibsel heraus, bekannt als Weißer Zwerg. Weiße Zwerge werden manchmal als „tote Sterne“ bezeichnet, da sie den heißen Restkern eines massiven Sterns bilden, der in einer Supernova explodiert ist.

Dennoch erklärt de Ruiter, dass wir gerade erst an der Oberfläche von langperiodischen Transienten kratzen, denn nicht alle werden aus Binärsystemen wie diesem einen stammen. „Die gegenwärtige Landschaft der langperiodischen Transienten ist dünn gesät. Wir müssen mehr von ihnen finden, um ein vollständiges Verständnis dieser geheimnisvollen Objekte und ihrer Funktionsweise zu erhalten“, so de Ruiter. „Wir wissen jetzt jedoch, dass weiße Zwerge mit etwas Hilfe von einem stellar Freund Radioimpulse erzeugen können, die ebenso hell sind wie die von Neutronensternen.“

Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven für die Astronomie und wirft Fragen zu den unzähligen anderen Geheimnissen auf, die das Universum bereithält.