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HUBBLE
Nova lässt ihre Umgebung aufleuchten
von Stefan Deiters
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5. Juni 2013

Astronomen ist es mithilfe des Weltraumteleskops Hubble gelungen, die unmittelbare Umgebung eines Doppelsternsystems zu untersuchen, das immer wieder Nova-Ausbrüche zeigt. Während des letzten Ausbruches konnten sie verfolgen, wie dessen Licht das Material in der Umgebung zum Aufleuchten brachte. Dieses Lichtecho erlaubte dann Rückschlüsse auf die Struktur des Systems.

T Pyxidis

Blick auf das Lichtecho des Ausbruchs von T Pyxidis. Bild: NASA, ESA, A. Crotts, J. Sokoloski und H. Uthas (Columbia University) und S. Lawrence (Hofstra University) [Sequenz aus drei Bilder]

Ziel der Beobachtungen der Wissenschaftler war das enge Doppelsternsystem T Pyxidis im Sternbild Schiffskompass. Das System zeigt in unregelmäßigen Abständen Nova-Ausbrüche. Während des letzten Ausbruchs im April 2011 hat auch das Weltraumteleskop Hubble genauer hingeschaut. Die so gewonnenen Daten erlaubten den Wissenschaftlern, die Struktur des von dem System ins All geschleuderten Materials in drei Dimensionen zu rekonstruieren. Und diese Struktur sieht anders aus, als sie eigentlich erwartet hatten.

Novae entstehen in Doppelsternsystemen, bei denen ein ausgebrannter Sternenrest, ein sogenannter Weißer Zwerg, von einem anderen Stern umrundet wird. Der Weiße Zwerg zieht Wasserstoff von seinem Begleiter ab. Dieser sammelt sich auf der Oberfläche des Weißen Zwerges an. Irgendwann kommt es zu einer Explosion, wodurch die Helligkeit des Sterns innerhalb nur eines Tages auf das 10.000-fache ansteigen kann. Im Gegensatz zu Supernovae zerstören diese Explosionen den Weißen Zwerg allerdings nicht, so dass es nach einiger Zeit erneut zu einer Nova kommt. Im Falle von T Pyxidis vergehen zwischen zwei Ausbrüchen zwölf bis 50 Jahre.

Während des letzten Ausbruchs im April 2011 hatte ein Team von Astronomen die Möglichkeit, T Pyxidis mit der Wide Field Camera 3 des Weltraumteleskops Hubble zu beobachten. Der bei der Explosion entstandene Lichtblitz ließ das Material in der Umgebung des Sterns, das bei früheren Ausbrüchen ins All geschleudert wurde und sich über eine Region von rund einem Lichtjahr erstreckt, nach und nach aufleuchten. Dies lieferte Hinweise auf die Struktur des Materials rund um das System.

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Das Ergebnis hat die Forscher überrascht: "Wir haben erwartet, dass es sich um eine kugelförmige Hülle handelt", erinnert sich Arlin Crotts von der Columbia University, ein Mitglied des Teams. "Unsere Beobachtungen zeigten aber, dass es vielmehr eine Scheibe ist, die aus sich schnell bewegendem Material von früheren Ausbrüchen besteht." Die Entdeckung lasse vermuten, dass sich das Material der Ausbrüche entlang der Orbitalebene ausdehnt, das System aber nicht verlässt.

Nach Ansicht von Teammitglied Jennifer Sokoloski, die auch an der Columbia University arbeitet, würden die Daten darauf hindeuten, dass der Begleitstern des Weißen Zwergs offenbar eine wichtige Rolle dabei spielt, wie das Material ausgestoßen wird - vermutlich nämlich entlang der Ebene, in der der Begleiter um den Weißen Zwerg kreist. Auf diese Weise würde eine pfannkuchenförmige Scheibe entstehen.

Lichtechos von Novae haben Astronomen schon früher beobachtet. Es war allerdings noch nie gelungen, die direkte Umgebung des betroffenen Sterns mit ihrer Hilfe in drei Dimensionen zu erfassen. Die Forscher bestimmten außerdem noch eine präzisere Entfernung für das System: Es ist offenbar 15.600 Lichtjahre von der Erde entfernt. Die bisherigen Schätzungen lagen zwischen 6.500 und 16.000 Lichtjahren.

Ausbrüche von T Pyxidis waren in der Vergangenheit schon häufiger registriert worden. So sind Eruptionen aus den Jahren 1890, 1902, 1920, 1944 und 1966 überliefert. Die aktuellen Beobachtungen wurden von dem Team gestern auf einer Tagung der American Astronomical Society in Indianapolis vorgestellt und werden auch in einem Fachartikel beschrieben, der in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters erschienen ist. 

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siehe auch
Novae: Die Trümmer der Nova Persei 1901 - 30. Januar 2013
Keck-Interferometer: Nova-Explosion überrascht Astronomen - 29. Januar 2008
RS Ophiuchi: Explosion auf einem toten Stern - 25. Juli 2006
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
HubbleSite, Seite des STScI
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