Pulsierende Röntgenstrahlung von einem normalen Stern

Der 1400 Lichtjahre entfernte Stern Xi1 Canis Majoris sendet eine regelmäßig pulsierende Röntgenstrahlung aus – im Gleichtakt mit seiner optischen Helligkeit, die mit einer Periode von fünf Tagen schwankt. Das zeigen Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop XMM-Newton durch ein internationales Forscherteam. Es ist das erste Mal, dass Astronomen Röntgenpulsationen bei einem normalen Stern beobachten, ein ähnliches Phänomen war bislang nur von Neutronensternen und Weißen Zwergen bekannt. Die physikalische Ursache müsse bei Xi1 Canis Majoris aber eine völlig andere sein, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Comunications“.

„Die Entdeckung ist eine große Herausforderung für unser Verständnis von Sternwinden bei massereichen Sternen, ihrer Röntgenstrahlung und ihrem Magnetismus“, schreiben Lidia Oskinova von der Universität Potsdam und ihre Kollegen. Xi1 Canis Majoris ist ein pulsierender Stern mit der fünfzehnfachen Masse der Sonne. Solche Sterne stoßen viel Gas ins All ab. Der entstehende Sternwind kann sich durch vom Stern ausgehende Stoßwellen stark aufheizen und dann Röntgenstrahlung aussenden.

Bei einem pulsierenden Stern ist es zwar prinzipiell vorstellbar, so Oskinova und ihre Kollegen, dass die Röntgenstrahlung mit der gleichen Periode schwankt. „Doch bislang konnten keine Röntgenpulsationen bei solchen massereichen Sternen nachgewiesen werden.“ Einzig Neutronensterne und Weiße Zwerge waren bisher dafür bekannt, Röntgenpulse auszusenden. Die Mechanismen, die in solchen Objekten aus superdichter Materie wirken, sind allerdings nicht auf Xi1 übertragbar, der nur aus Materie normaler Dichte besteht.

Allerdings unterscheidet sich Xi1 auch in anderer Hinsicht von pulsierenden massereichen Sternen: Sein Magnetfeld ist ungewöhnlich stark – fünftausendmal stärker als das unserer Sonne – und die Pulsationen führen dazu, dass sich die Photosphäre, also die äußere Schicht der Sternatmosphäre, mit Überschallgeschwindigkeit bewegt. „Um erfolgreich zu sein, muss eine Erklärung des neuen Phänomens sicherlich diese Besonderheiten des Sterns mit einbeziehen“, folgern Oskinova und ihre Kollegen. Im Augenblick sei es aber ein Rätsel, wie die Pulsationen des Sterns die Röntgenstrahlung beeinflussen.