Vor vier Jahren stießen Astronomen auf ein Rätsel: Im Weltraum begannen seltsame Langzeit-Radiotransienten (LPT) registriert zu werden. Die Signale wurden bei einem Dutzend Quellen entdeckt, doch ihre Natur ließ sich aufgrund der Zersplitterung der Daten nicht erklären. Jede Beobachtung lieferte nur ein Teilbild, das keine umfassende Theorie ermöglichte. Doch eine kürzlich entdeckte neue Quelle, die den Spitznamen „Rosetta-Stein' erhielt, vereinte alle entscheidenden „Hinweise' und ermöglichte es den Wissenschaftlern endlich, der Lösung näherzukommen.

Von antiken Hieroglyphen zu kosmischen Signalen

Der Name des neuen Objekts verweist auf den berühmten Rosetta-Stein, der in Ägypten gefunden wurde. Dank der Inschriften in drei Sprachen auf diesem Stein gelang die Entzifferung der altägyptischen Schrift. In der Astronomie erwies sich die Situation als ähnlich: Die neue LPT-Quelle weist den vollständigen Satz von Merkmalen auf, die zuvor bei anderen Objekten einzeln beobachtet wurden. Dies ermöglichte es, die fragmentierten Ereignisse zu einer Klasse von Phänomenen zusammenzufassen und ihre wahre Natur zu verstehen.

Was hinter den Ausbrüchen verborgen liegt

Laut einer neuen Veröffentlichung im Journal Nature Astronomy wurde der neue Langzeit-Radiotransient mit dem Namen ASKAP J1745−5051 mithilfe des australischen Radioteleskops ASKAP entdeckt. Das Objekt zeigt eine erstaunliche Regelmäßigkeit: Es erzeugt etwa alle 81 Minuten einen hellen Ausbruch im Radiobereich. Darüber hinaus wird dieselbe Periodizität auch im Röntgenbereich beobachtet.

Für die detaillierte Untersuchung des Objekts wurden leistungsstarke Instrumente herangezogen: Röntgendaten stammten von den Weltraumobservatorien Swift und Einstein Probe, während optische Beobachtungen von den Teleskopen SOAR und Magellan durchgeführt wurden.

Ein Doppelsternsystem statt eines einzelnen Sterns

Beobachtungen im optischen Bereich brachten entscheidende Klarheit. Es stellte sich heraus, dass die Quelle der Signale kein einzelner Neutronenstern ist, wie zuvor angenommen, sondern ein enges Doppelsternsystem. Es besteht aus einem Weißen Zwerg und einem Roten Zwerg – seinem Begleiter.

Der Mechanismus des Systems funktioniert wie folgt:

  • Der Weiße Zwerg zieht gravitativ Materie von seinem Begleiter, dem Roten Zwerg, an.
  • Der Materiestrom stürzt auf den Weißen Zwerg und erhitzt sich dabei auf Millionen Grad.
  • Dieser Prozess wird zur Quelle einer starken Röntgenstrahlung.
  • Die gerichteten Radioausbrüche entstehen wahrscheinlich durch die Wechselwirkung der Magnetfelder beider Sterne und des geladenen Gases.

Ein neuer Standard für die Wissenschaft

Das Objekt wurde nicht ohne Grund „Kosmischer Rosetta-Stein' genannt. Es vereint zum ersten Mal an einem Ort mehrere Merkmale: Radioausbrüche, Röntgenstrahlung, eine Doppelstruktur, die Anwesenheit eines Weißen Zwergs, den Akkretionsprozess und magnetische Aktivität. Bisher traten diese Merkmale bei verschiedenen Quellen einzeln auf, was die Wissenschaftler daran hinderte, sie zu verknüpfen.

Diese Entdeckung bedeutet nicht, dass die Natur aller Langzeit-Radiotransienten vollständig entschlüsselt ist. Doch nun haben die Astronomen ein Referenzbeispiel. Zumindest ein Teil der rätselhaften Signale könnte nicht mit extrem langsamen Pulsaren, sondern mit magnetischen Doppelsternsystemen mit einem Weißen Zwerg zusammenhängen. Jetzt, da die Wissenschaftler wissen, wonach sie suchen müssen, können sie andere Fälle von LPT auf ähnliche Merkmale prüfen, was die Menschheit letztlich dem vollständigen Verständnis dieser kosmischen Phänomene näherbringen wird.