Thermonukleare Explosionen auf einem Neutronenstern

Cambridge (USA) – Auf einem Neutronenstern nahe dem Zentrum unserer Milchstraße kommt es regelmäßig zu thermonuklearen Explosionen. Das zeigen Beobachtungen mit dem Röntgen-Satelliten RXTE. Auf der kompakten Sternenleiche wechseln sich Phasen einzelner Explosionen mit Phasen stetiger thermonuklearer Reaktionen ab. Theoretische Modelle haben ein solches Verhalten vorhergesagt, bislang konnte es aber noch nicht beobachtet werden, so die Wissenschaftler im Fachblatt ”Astrophysical Journal Letters“.

„In einem einzigen Monat haben wir bei diesem einzigartigen System ein Verhalten beobachtet, dass wir bei nahezu einhundert Neutronensternen innerhalb der vergangenen 30 Jahre nicht nachweisen konnten“, freut sich Manuel Linares vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. Linares und seine Kollegen haben die Strahlung des Neutronensterns J17480-2446 nach seiner Entdeckung am 10. Oktober 2010 einen Monat lang mit den Detektoren des RXTE-Satelliten gemessen.

Neutronensterne sind kompakte Überreste großer Sterne. In ihnen ist die Materie so dicht gepackt wie in Atomkernen. J17480-2446 bildet mit einem normalen, sonnenähnlichen Stern ein Doppelsystem. Mit seiner starken Anziehungskraft entreißt der Neutronenstern dem normalen Stern Materie. Diese Materie – hauptsächlich Wasserstoff – sammelt sich auf der Oberfläche des Neutronensterns an, bis eine kritische Masse erreicht ist. Dann kommt es zum Knall – zu einer thermonuklearen Kettenreaktion, bei der der Wasserstoff zu Helium fusioniert. Rund 400 derartige Ausbrüche haben die Astronomen mithilfe von RXTE in der Zeit vom 13. Oktober bis zum 19. November 2010 auf J17480-2446 beobachtet.

Solche Ausbrüche kannten die Himmelsforscher allerdings auch schon von anderen Neutronensternen. Bei J17480-2446 konnten die Wissenschaftler aber erstmals auch ein anderes, von der Theorie vorhergesagtes Verhalten beobachten: Wenn der Materiezustrom ansteigt, geht die Kette der thermonuklearen Explosionen in ein stetiges thermonukleares Brennen über. Für die Astronomen ist J17480-2446 damit ein „Neutronenstern wie aus dem Lehrbuch“, der innerhalb kurzer Zeit alle von der Theorie vorhergesagten Phasen durchläuft.