Astronomen hielten den Stern AR Scorpii für einen einzigen variablen Stern. Jetzt stellen sie fest, dass es sich um einen Zwergstern handelt, der seinen Begleiter mit relativistischen Elektronen bombardiert.
Künstlerkonzept des exotischen Doppelsternsystems AR Scorpii. Bild über M. Garlick / Universität Warwick, ESA / Hubble
Sowohl professionelle als auch Amateurastronomen haben sich dem Sternensystem AR Scorpii oder kurz AR Sco zugewandt, das 380 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. In den 1970er Jahren als einziger variabler Stern identifiziert, handelt es sich vermutlich um ein Doppelsystem mit einem sich schnell drehenden weißen Zwerg (erdgroß, aber mit 200.000-mal mehr Masse) und einem coolen roten Zwerg (ungefähr ein Drittel der Masse unseres Sonne). Diese beiden Zwergsterne umkreisen sich alle 3,6 Stunden. Astronomen sagten am 27. Juli 2016, dass das System:
… Eine neue Art exotischer Doppelsterne.
Sie sagen, dass energiereiche Partikel des Weißen Zwergs den begleitenden Roten Zwerg-Stern auspeitschen, wodurch das gesamte System alle 1,97 Minuten mit einer Strahlung von Ultraviolett bis Radio dramatisch pulsiert. Sie haben noch nie ein solches Verhalten in einem weißen Zwergsystem gesehen.
Eine Gruppe von Amateurastronomen aus Deutschland, Belgien und Großbritannien begann im Mai 2015, dieses System zu beobachten. Sie bemerkten sein ungewöhnliches Verhalten. Follow-up-Beobachtungen wurden von Tom Marsh von der University of Warwick unter Verwendung von Teleskopen am Boden und im Weltraum einschließlich des Hubble-Weltraumteleskops durchgeführt.
ESA erklärte in einer Erklärung:
AR Scos weißer Zwerg ist stark magnetisch und dreht sich schnell. Er beschleunigt Elektronen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit. Während diese energiereichen Partikel durch den Weltraum peitschen, setzen sie Strahlung in einem leuchtturmähnlichen Strahl frei, der über das Gesicht des kühlen roten Zwergsterns prallt und das gesamte System alle 1,97 Minuten dramatisch aufhellt und verblasst. Zu diesen starken Impulsen gehört Strahlung mit Radiofrequenzen, die noch nie zuvor von einem weißen Zwergsystem erfasst wurde.
Die Strahlung über einen weiten Frequenzbereich ist nicht mysteriös. Es ist ein Zeichen für Elektronen, die in Magnetfeldern beschleunigt werden, was durch den sich drehenden weißen Zwerg von AR Sco erklärt werden kann.
Die Quelle der Elektronen ist jedoch ein großes Rätsel. Die Astronomen sind sich immer noch nicht sicher, ob diese Quelle der Weiße Zwerg oder sein kühlerer Begleiter war.
Die wahre Quelle der unterschiedlichen Leuchtkraft von AR Scorpii wurde dank der gemeinsamen Anstrengungen von Amateur- und professionellen Astronomen entdeckt. Boris Gänsicke, Mitautor der neuen Studie, kommentierte:
Wir wissen seit fast 50 Jahren, wie Neutronensterne pulsieren, und einige Theorien gehen davon aus, dass weiße Zwerge ein ähnliches Verhalten zeigen könnten. Es ist sehr aufregend, dass wir ein solches System entdeckt haben, und es war ein fantastisches Beispiel für die Zusammenarbeit von Amateurastronomen und Wissenschaftlern.
Die folgende Zoomsequenz führt Sie aus einer Weitwinkelansicht unserer Milchstraßengalaxie am Nachthimmel in die helle Konstellation von Scorpius the Scorpion. Die endgültige Ansicht konzentriert sich auf den exotischen Doppelstern AR Scorpii.
Fazit: Astronomen hielten den Stern AR Scorpii für einen einzelnen variablen Stern. Jetzt stellen sie fest, dass es sich um einen Zwergstern handelt, der seinen Begleiter mit relativistischen Elektronen bombardiert.