Weiße Zwerge sind das, was von massearmen Sternen wie unserer Sonne übrigbleibt, wenn sie am Ende ihres Lebenszyklus ihre äußeren Hüllen ausgeschleudert haben. Weil im Sternenkern kaum noch Kernfusion stattfindet, gibt er unter dem Druck der Gravitation nach und verdichtet sich zu einem extrem komprimierten Objekt. Ein Weißer Zwerg ist daher nur planetengroß, kann aber so schwer wie die Sonne werden. Wenn ein solcher Weißer Zwerg Teil eines engen Doppelsystems ist, kann seine Schwerkraft Gas von seinem Begleitstern absaugen und den Sternenrest gewissermaßen zu neuem Leben erwecken. Denn wenn dieser Wasserstoff auf der Oberfläche des Weißen Zwergs heiß und dicht genug wird, setzt vorübergehend eine explosive Kernfusion ein – es kommt zu einer Nova. Diese thermonukleare Kettenreaktion erfasst die gesamte Oberfläche des Sternenrests und lässt ihn mehrere Tage bis Wochen lang so stark aufleuchten, dass er alle umliegenden Sterne überstrahlen kann.
Flackernde Sternenreste
Jetzt haben Astronomen um Simone Scaringi von der Durham University in Großbritannien eine weitere, neue Art der Explosion bei Weißen Zwergen entdeckt. In ihrer Studie waren sie einem Phänomen nachgegangen, das Astronomen zuerst bei dem rund 1630 Lichtjahre entfernten Weißen Zwerg TV Columbae aufgefallen war. Dieser Sternenrest zeigt in unregelmäßigen Abständen immer wieder abrupte, kurze Helligkeitsausbrüche. “Während dieser Ausbrüche erhöht sich die optische und Infrarothelligkeit innerhalb von weniger als einer Stunde um das Dreifache und flaut dann in rund zehn Stunden wieder ab”, berichten Scaringi und sein Team.
Um diesem Phänomen nachzugehen, haben die Astronomen TV Columbae und zwei weitere Weiße Zwerge, EI Ursa Majoris und ASASSN-19bh, mit ähnlich kurzen Helligkeitsausbrüchen mit dem NASA-Weltraumteleskop TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) näher unter die Lupe genommen. Den dritten Weißen Zwerg beobachteten sie zusätzlich mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile. „Mit Hilfe des Very Large Telescope konnten wir feststellen, dass alle diese optischen Blitze von Weißen Zwergen erzeugt wurden“, sagt Co-Autorin Nathalie Degenaar von der Universität Amsterdam. Die Beobachtungen zeigten zudem, dass alle Ausbrüche von schnellen Material-Ausströmen begleitet waren: Das Material schoss mit rund 3500 Kilometern pro Sekunde von der Oberfläche des Weißen Zwergs ins All.
Lokal begrenzte thermonukleare Explosion
Aus den beobachteten Merkmalen der Ausbrüche schließen die Astronomen, dass es sich nicht um klassische Novae handeln kann – die Helligkeitsspitzen sind zu kurz, zu schwach und zu abrupt. Auch Ausbrüche in der Akkretionsscheibe aus Gas um den Weißen Zwerg, sogenannte Zwergnovae, passen nicht zum zeitlichen Ablauf der teilweise dicht aufeinander folgenden Ausbrüche, wie das Team erklärt. Stattdessen deutet alles darauf hin, dass es sich um eine lokale thermonukleare Explosion handelt. “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”, schreiben Scaringi und seine Kollegen.
