Gewöhnliche Novae senden Gammastrahlung aus

Hochenergetische Gammastrahlung begleitet mehrere Wochen lang die Helligkeitsausbrüche gewöhnlicher Novae. Das zeigen Beobachtungen von drei in den vergangenen zwei Jahren am Himmel aufgeleuchteten Novae mit dem Weltraumteleskop Fermi. Für die Astronomen kam diese Entdeckung unerwartet: Es müsse einen bislang unbekannten Prozess geben, der Teilchen bei solchen Ausbrüchen auf hohe Energien beschleunigt, schreiben die Forscher im Fachblatt „Science“.

Nova bedeutet zwar „neuer Stern“, tatsächlich handelt es sich aber lediglich um das helle Aufleuchten eines schon vorhandenen Sterns. Ursache ist die explosionsartige Zündung der Wasserstoffkernfusion auf einem Weißen Zwergstern in einem Doppelsystem. Der Zwergstern zieht Materie von dem zweiten Stern im Doppelsystem ab, bis eine kritische Masse erreicht ist und die Kernfusion zündet. Das Teleskop Fermi hatte zwar 2010 bereits Gammastrahlung von der Nova V407 Cygni empfangen. Weitere Beobachtungen zeigten jedoch, dass es sich bei ihr nicht um eine normale, sondern eine symbiotische Nova handelt.

In solchen Systemen stehen die Sterne extrem nah beieinander. Die bei der thermonuklearen Explosion auf dem Weißen Zwerg ins All geschleuderte Materie breitet sich deshalb im vom zweiten Stern abströmenden, dichten Sternwind aus. Dadurch bildet sich eine Stoßwelle heraus, die elektrisch geladene Teilchen auf hohe Energien beschleunigen und so Gammastrahlung produzieren kann. Bei gewöhnlichen Novae funktioniert das nicht, da die herausgeschleuderte Materie sich in dem sehr viel dünneren interstellaren Medium bewegt.

Deshalb waren die Astronomen des Fermi-Teams überrascht, als das Weltraumteleskop bei den gewöhnlichen Novae V1324 Scorpii, V959 Monocerotis und V339 Delphini auf Gammastrahlung stieß. Als mögliche Ursachen sehen die Wissenschaftler einerseits die Bildung einer Stoßwelle im interstellaren Medium, andererseits Turbulenzen und damit verbundene schwächere Stoßwellen in der ausgestoßenen Materie. Möglicherweise gebe es aber gar keine einheitliche Erklärung, so das Team: Der Prozess, der die Gammastrahlung erzeugt, könne auch individuell von der Masse des Weißen Zwergs, der Stärke des Massenzustroms und dem Abstand der beiden Sterne abhängen.