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Nova lässt ihre Umgebung aufleuchten
von Stefan Deiters
astronews.com
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.
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.
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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