Röntgen-Doppelsterne bestehen aus einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch und einem normalen Begleitstern und dürften kaum größer sein als eine Großstadt. Warum diese Systeme Röntgenstrahlen aussenden, können Astronomen gerade noch verstehen. Warum es in der Röntgenstrahlung jedoch immer zu deutlichen Schwankungen kommt, war bislang ein Rätsel. Forscher der Universität von Southampton könnten der Lösung auf der Spur sein. 

Seit den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts haben Röntgen-Doppelsterne die Astronomen fasziniert: Sie senden eine sehr starke Röntgenstrahlung aus, die aber deutlichen Schwankungen unterworfen war. Die Röntgenstrahlung an sich konnten die Wissenschaftler recht leicht erklären: Diese Doppelsternsysteme bestehen aus einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern und einer normalen Sonne. Material des normalen Sterns wird von den kompakten Objekten angezogen, stark aufgeheizt und sendet, während es auf den Neutronenstern oder in das Schwarze Loch fällt die beobachtete Röntgenstrahlung aus. Nur im Röntgenbereich kommt so oft die 10.000fache Leuchtkraft unserer Sonne zusammen.

Doch die Röntgenabstrahlung dieser Systeme ist nicht gleichmäßig: Es gibt Schwankungen von nur wenigen Sekunden Dauer und zusätzlich längerfristige Variationen in der Röntgenleuchtkraft der Objekte. Für dieses Phänomen gab es bislang keine befriedigende Erklärung, doch hatten einige Forscher zumindest eine Idee, wie das alles zu Stande kommt. Die kurzen Schwankungen sind danach zufällige Ausbrüche, die nicht mit den längerfristigen Variationen in Verbindung stehen sollten.

Doch Dr. Phil Uttley und Prof. Ian McHardy von der Universität von Southampton haben mit Hilfe des NASA Rossi X-Ray Timing Explorers das genaue Gegenteil festgestellt: Wenn die Gesamtabstrahlung im Röntgenbereich zunimmt, werden auch die kurzzeitigen Variationen stärker. Es gibt also einen eindeutigen Zusammenhang zwischen kurzen und langen Schwankungen der Abstrahlung. Die kurzen Variationen müssen also irgendwie von der längerfristigen Entwicklung "wissen" und dies ist absolut unverträglich mit den bisherigen Erklärungsversuchen für die Variabilität der Röntgen-Doppelsterne.

Allerdings gibt es eine alternative Theorie, die zu den neuen Messungen passt: Einige Theoretiker glauben, dass die Schwankungen in der Röntgenabstrahlung direkt mit dem Fluss des Materials zusammenhängt, das die Röntgenstrahlung erzeugt. Die Gründe für die Schwankungen sind also außerhalb des Bereichs zu suchen, in der die Strahlung eigentlich produziert wird. Der Materiefluss unterliegt nach dieser Theorie langen und langsamen Schwankungen. Auf dem Weg zum Neutronenstern oder zum Schwarzen Loch bilden sich hier kleinere Störungen, die natürlich stärker an den Stellen sind, wo mehr Materie vorhanden ist. Somit gibt es bei starker Röntgenabstrahlung - also hohem Materiezufuhr - auch große Schwankungen.