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Forschung

Weißer Zwerg, ganz nackt
von Stefan Deiters
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8. Juli 1999

Astrophysiker der Universität Tübingen sind dabei, einen kosmischen Superlativ zu erforschen: einen Stern mit einer Oberflächentemperatur von 170.000 Grad. Leicht hat es der Weiße Zwerg mit Namen H1504+65 den Wissenschaftlern nicht gemacht: Im optischen Bereich ist der Stern ein absolut unauffälliges Objekt.

Erst eine Himmelsdurchmusterung mit einem amerikanischen Röntgenteleskop macht die besondere Natur des Sterns deutlich, erwies er sich doch als stärkste Röntgenquelle am gesamten Himmel. So auf H1504+65 aufmerksam geworden,  machte man sofort spektroskopische Beobachtungen von der Erde aus, die die Astronomen vor ein großes Rätsel stellten: Die Daten konnten mit keinem bis dahin bekannten Objekt in Übereinstimmung gebracht werden.

Nur eines war den Wissenschaftlern klar: Da der Stern im Röntgenbereich sehr viel heller ist als im sichtbaren Licht ist, muß es sich um ein extrem heißes Objekt handeln. Die Tübinger Arbeitsgruppe um Prof. Klaus Werner konnte dann auch die Oberflächentemperatur auf 170.000 Grad bestimmen.

Um der Natur des Sterns weiter auf den Grund zu gehen, waren weitere Beobachtungen im Ultraviolett- und Röntgenbereich nötig. Die Auswertung von Daten der amerikanischen Satelliten Extreme Ultraviolet Explorer und Hopkins Ultraviolet Telescope sowie dem deutschen Röntgensatelliten ROSAT offenbarten das Geheimnis von H1504+65: Es handelt sich um einen Weißen Zwerg, also einen ausgebrannten Stern. Das besondere ist jedoch seine Zusammensetzung. Bestehen Weiße Zwerge im allgemeinen aus Wasserstoff und Helium, kommen diese Elemente bei H1504+65 gar nicht vor. Stattdessen fanden die Tübinger Astrophysiker Kohlenstoff und Sauerstoff.

Für diesen Befund gibt es nach Ansicht der Wissenschaftler nur eine plausible Erklärung: Kohlenstoff und Sauerstoff sind die Abfallprodukte der nuklearen Fusionsprozesse, die einen Stern am Leben erhalten. Man erwartet sie daher im Zentrum eines Weißen Zwerges, das im allgemeinen von einer Wasserstoff-Helium-Hülle verborgen ist. Bei H1504+65 ist vermutlich diese Hülle irgendwie abhanden gekommen.

Obwohl der Weiße Zwerg die Wissenschaftler auf der einen Seite vor ein Rätsel stellt, da sie sich bisher nicht erklären können, wie der Stern seine Hülle verlieren konnte, bietet er auf der anderen Seite eine einmalige Chance. Die Astrophysiker können nämlich erstmals direkt in das Zentrum eines Stern schauen, in dem noch vor wenigen hundert Jahren nukleare Fusionsprozesse abliefen.

So ist die große Hoffnung, durch diesen ungewöhnliche Stern ganz neue Erkenntnisse über den genauen Ablauf der Fusionsprozesse in Sternen zu gewinnen, die man in irdischen Laboren nicht simulieren kann. Nötig dazu sind noch genauere Messungen mit neuen Röntgenteleskopen. Die Tübinger Astrophysiker setzen dabei auf das amerikanische Chandra-Teleskop und das europäische XMM, die in diesem und im nächsten Jahr gestartet werden sollen.

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