Nova RS Ophiuchi im Gammabereich beobachtet

Alle etwa 15 Jahre kommt es im Doppelstern-System RS Ophiuchi zu einer Explosion. Solche Novae sind Systeme, in denen zwei sehr unter­schied­liche Sterne in einer para­sitären Paar­beziehung leben: Ein weißer Zwerg umkreist einen roten Riesen. Der Riesenstern füttert den Zwerg mit Materie: Er stößt seine äußere Wasser­stoff­schicht ab, das Gas strömt auf den nahen weißen Zwerg. Dieser Materie­fluss hält an, bis der weiße Zwerg zu heiß wird. Die Temperatur und der Druck in den neu gewonnen Stern­hüllen sind dann so groß, dass sie in einer gigantischen thermo­nuklearen Explosion weg­ge­schleudert werden. Der Zwergstern bleibt dabei erhalten und der Kreislauf beginnt von Neuem – bis sich das Spektakel wieder­holt.

Dass bei solchen Explosionen hohe Energien im Spiel sind, war vermutet worden. Die beiden MAGIC-Teleskope auf dem Roque de los Muchachos auf La Palma zeichneten Gamma­strahlen mit einer Energie von 250 Giga­elektronen­volt auf, mit die höchsten Energien, die je bei einer Nova gemessen wurden.

MAGIC beobachtete die Nova nach Meldungen von Instru­menten, die auf andere Wellen­längen speziali­siert sind. „Der dramatische Ausbruch der Nova RS-Oph zeigt, dass sich die kurze Reaktions­zeit der MAGIC-Teleskope auszahlt: Sie brauchen höchstens dreißig Sekunden, um sich auf ein neues Ziel auszu­richten“, sagt David Green, Wissen­schaftler am MPI für Physik.

Nach der Explosion breiteten sich mehrere Stoßfronten im Sternwind des roten Riesen und im inter­stellaren Medium aus, welches das Doppelstern-System umgibt. Diese Stoßwellen sind ein natürlicher Teilchen­beschleuniger, der Teilchen auf nahezu Licht­geschwin­dig­keit bringt. Die kombinierten Messdaten legen nahe, dass die Gamma­strahlen von energie­reichen Protonen ausgehen.

„Damit kommen Nova-Ausbrüche auch als Quelle für die kosmische Strahlung in Frage“, erklärt Green. „Allerdings tragen nur in ihrer unmittel­baren Umgebung zur kosmischen Strahlung bei. Die Haupt­akteure der kosmischen Strahlung sind Supernova-Überreste. Die Stoßwellen, die von dieser Art Stern­explosion ausgehen, sind bedeutend heftiger als bei einer Nova.“

MPP / RK

Weitere Infos

• Originalveröffentlichung
  V. A. Acciari et al.: Proton acceleration in thermonuclear nova explosions revealed by gamma rays, Nat. Astronomy, online 14. April 2022); DOI: 10.1038/s41550-022-01640-z
• MAGIC und CTA: Gammastrahlenteleskope, Max-Planck-Institut für Physik, München