Ein Team der University of Sydney hat die Quelle des mysteriösen Radiosignals ASKAP J1745-5051 identifiziert. Die in Nature Astronomy veröffentlichten Ergebnisse belegen, dass es sich um ein Binärsystem aus einem Weißen Zwerg und einem Roten Zwerg handelt. Diese Entdeckung dient als Schlüssel zum Verständnis seltener, langperiodischer Radiotransienten in unserer Galaxie.
In der Astronomie gibt es Signale, die schlicht nicht ins Bild passen. Über Jahre hinweg stießen Teleskope auf Radiosignale, die in einem Rhythmus pulsierten, der für bekannte astronomische Objekte zu langsam war. Diese Phänomene, bekannt als langperiodische Radiotransienten
, blieben ein Rätsel, da sie weder die Geschwindigkeit klassischer Pulsare aufwiesen noch in ein gängiges Modell passten. Bisher wurden nur etwa ein Dutzend dieser Quellen entdeckt, die oft in den staubigen Regionen des galaktischen Zentrums verborgen liegen.
Die Identifizierung von ASKAP J1745-5051 verändert nun die Perspektive auf diese Anomalien. Wie The Conversation berichtet, fungiert dieses Objekt als eine Art „Rosetta-Stein“: Durch die Kombination verschiedener Beobachtungsdaten konnten Forscher erstmals die physikalische Natur eines dieser Objekte entschlüsseln und damit eine Vorlage für die Analyse der restlichen elf bekannten Quellen schaffen.
Die Mechanik von ASKAP J1745-5051: Ein stellarer Kannibalismus
Das Herzstück der Entdeckung ist ein Binärsystem, in dem zwei Sterne in einer extrem engen Umlaufbahn umeinander kreisen. Ein dichter Weißer Zwerg – ein stellarer Überrest mit der Masse der Sonne, aber nur der Größe der Erde – interagiert hier mit einem Roten Zwerg. Letzterer ist zwar massereicher als der Weiße Zwerg, besitzt aber nur etwa ein Zehntel der Sonnenmasse.
Die Dynamik ist brutal. Der Weiße Zwerg saugt aktiv Material von seinem Begleiter ab. Dieser Prozess macht das System zu dem, was ScienceAlert als magnetische kataklysmische Variable bezeichnet. Während das Gas in den Weißen Zwerg stürzt, erhitzt es sich massiv und setzt Energie frei.
Langperiodische Radiotransienten haben Astronomen jahrelang vor Rätsel gestellt. Wir haben nur etwa ein Dutzend gefunden, und ihre Ursprünge waren unklar. Nun konnten wir zeigen, dass die Quelle eines dieser Transienten von einem Weißen Zwerg stammt, der aktiv Material von einem Begleitstern absaugt.
Das System vollendet eine einzelne Umdrehung in etwas mehr als einer Stunde. Die beobachteten Radiosignale wiederholen sich in einem präzisen Intervall von etwa 1 Stunde und 24 Minuten.
Warum Pulsare als Erklärung scheiterten
Bevor die Natur von ASKAP J1745-5051 geklärt wurde, hielten viele Wissenschaftler langsam rotierende Neutronensterne, sogenannte Pulsare, für die wahrscheinlichsten Kandidaten. Pulsare sind die extrem dichten Kerne massereicher Sterne nach einer Supernova. Das Problem: Ein typischer Pulsar rotiert alle paar Sekunden. Die entdeckten Transienten hingegen pulsierten in Zeitabständen von Minuten oder Stunden.
Die Physik setzt hier eine harte Grenze. Wenn ein Neutronenstern so stark verlangsamt wird, dass er erst nach 20 Minuten oder einer Stunde ein Signal sendet, müsste er theoretisch aufhören, Radiowellen zu produzieren. Die Existenz von Signalen in diesen Zeitfenstern widersprach somit den gängigen Modellen für isolierte Neutronensterne.
Die Lösung lag in der Interaktion. Im Gegensatz zu einem einzelnen rotierenden Stern wird die Energie in einem Binärsystem nicht nur durch die Rotation, sondern durch die Kollision magnetischer Felder und den Materiefluss erzeugt.
Die Entkopplung von Radio- und Röntgensignalen
Ein entscheidender Durchbruch gelang durch die Nutzung mehrerer Teleskope, darunter der Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP). Die Forscher stellten fest, dass das System sowohl Radiowellen als auch Röntgenstrahlen aussendet, diese jedoch nicht gleichzeitig ihren Höhepunkt erreichen.
Die Tatsache, dass beide Wellenlängen detektiert wurden, liefert den Beweis für die energetischen Prozesse, die weit über eine einfache Rotation hinausgehen.
Ein Muster in der galaktischen Anomalie
ASKAP J1745-5051 ist nicht der einzige Puzzlestein. Die Astronomie sammelt seit Jahren Daten über ähnliche Objekte, die oft nur kurzzeitig sichtbar sind. Ein Beispiel ist das Objekt GLEAM-X J162759.5−523504.3, das alle 18,18 Minuten für 30 bis 60 Sekunden zu einem der hellsten Objekte im niederfrequenten Radiohimmel wurde, bevor es wieder verstummte.
Die Entwicklung der Erkenntnisse verlief in Etappen, wie die in <a href="https://www.nature.
Die Entdeckung von ASKAP J1745-5051 schließt die Lücke. Während frühere Beobachtungen nur Fragmente lieferten – mal nur Radio, mal nur Röntgen, mal nur ein vermutetes Binärsystem –, vereint dieses Objekt alle Merkmale.
Die nächsten Monate werden zeigen, ob die restlichen zehn bekannten langperiodischen Transienten ebenfalls auf solche Weißer Zwerg-Binärsternsysteme
zurückzuführen sind oder ob die Galaxie noch weitere, bisher unbekannte Mechanismen für diese langsamen kosmischen Herzschläge bereithält. Für die Forschung bedeutet dies vor allem eines: Die Jagd nach weiteren Objekten mit Multi-Wellenlängen-Profilen hat gerade erst begonnen.
