Weißer Zwerg liefert Hinweise auf Winterschlafszenario

In Doppelsternsystemen mit einem Weißen Zwerg lässt sich beobachten, wie Wasserstoffgas von dem Begleitstern auf den Zwergstern strömt. Dieses Absaugen von Materie kann dazu führen, dass auf der Oberfläche des Weißen Zwergs explosionsartig Fusionsreaktionen zünden – das Gestirn leuchtet infolgedessen hell auf. Eine solche Nova ließ sich 2009 im Sternbild Stier beobachten. Astronomen verfolgten das zugehörige System sechs Jahre vor und sechs Jahre nachdem der Weiße Zwerg als Nova V1213 Cen aufleuchtete. In der Zeitschrift „Nature“ berichtet das Team nun, dass seine Beobachtungen das sogenannte Winterschlafszenario stützen, das die Entwicklung von Novae beschreibt.

Auf vier Bildern, die denselben Bildausschnitt zeigen, ist die Nova V1213 markiert. Sie ist auf den Bildern jeweils unterschiedlich hell. Deutlich zu sehen ist sie während ihrer Explosion als Nova auf dem dritten Bild, bevor sie wieder verblasst.
V1213 Cen vor und nach der Novaexplosion

Przemek Mróz von der Universität Warschau und seine Kollegen verwendeten Daten aus der Beobachtungskampagne OGLE, also Optical Graviational Lensing Experiment, um den Helligkeitsverlauf des Systems V1213 Cen genauer zu untersuchen. Demnach leuchtete die Scheibe, die sich aus dem abgesaugten Wasserstoffgas um den Weißen Zwerg gebildet hatte, schon vor 2009 zeitweilig immer wieder auf. Diese sogenannten Zwergnovae gelten als Zeichen für einen geringen Materiezustrom, da unter diesen Bedingungen die Scheibe instabil wird und Materie auf den Weißen Zwerg stürzt.

Nach der Novaexplosion leuchtete das System hingegen nicht nur sehr viel heller als vorher, es fanden auch keine kleinen Helligkeitsausbrüche mehr statt. Die Astronomen um Mróz berechneten, dass der Materiestrom derzeit rund 52-mal höher ausfällt als vor der Explosion. In diesem Fall ist die Materiescheibe um den Weißen Zwerg stabil, die Zwergnovae bleiben infolgedessen aus.

Diese Verhalten stimmt mit dem Winterschlafszenario überein: Demnach strömt nach einer Novaexplosion zunächst über Jahrhunderte relativ viel Materie vom Begleitstern auf den Weißen Zwerg. Anschließend wird nur noch wenig Materie übertragen und über Tausende bis zu Millionen von Jahren finden nur noch Zwergnovae statt. Irgendwann aber löst die übertragene Materie eine weitere Nova aus und der Zyklus wiederholt sich.

Obwohl Astronomen bereits zuvor indirekte Hinweise auf diesen „Winterschlaf“ von Novae gefunden hatten, konnten sie nun erstmals direkt beobachten, wie sich der Materiestrom vor, während und nach einer Novaexplosion verändert und damit die Entwicklung derartiger Systeme besser nachvollziehen.