Die Verschmelzung kleinerer Weißer Zwerge könnte zwei mysteriöse astronomische Objekte hervorgebracht haben, die selbst Weiße Zwerge sind. Diese Himmelskörper haben interessante Eigenschaften, die darauf hindeuten, dass sie eine neue Klasse von Sternen darstellen. Einer von ihnen ist außerdem von einem seltsamen Halbring umgeben, und die beiden sind ein hervorragender Beweis dafür, dass mit Sternen auch nach ihrem "Tod" interessante Dinge geschehen können.
Ilaria Caiazzo, außerordentliche Professorin am Australian Institute of Science and Technology, entdeckte im Rahmen ihrer Postdoc-Forschung ein Objekt, ZTF J2008+4449, das Röntgenstrahlen aussendet. Die lang anhaltende, kurzwellige Emission, die typischerweise von Weißen Zwergen ausgeht, kann auf Material zurückgeführt werden, das auf den toten Stern fällt und das wiederum von irgendwoher kommen muss.
"Zunächst dachten wir, es handele sich um ein Doppelsternsystem", sagt Andrei Cristea, der derzeit bei Caiazzo promoviert. Weiße Zwerge in Doppelsternsystemen ziehen oft Material von den sie begleitenden Hauptreihensternen ab. Die spektakulärste Folge davon ist, wenn der Weiße Zwerg zu einer Nova wird, doch gelegentlich erzeugen solche Sterne stattdessen Röntgenausbrüche.
Das Team fand jedoch keine Anzeichen für einen Begleitstern, und in der Tat scheint es in diesem System keinen zu geben. Damit Materie von einem Stern zum anderen gelangen kann, müssen sie sehr nahe beieinander sein, was bedeutet, dass sie sich normalerweise in einer gebundenen Umlaufbahn befinden. Dies wäre vor allem dann zu erwarten, wenn der Weiße Zwerg so stark magnetisch ist wie ZTF J2008+4449. Allerdings dreht sich ZTF J2008+4449 alle 6,6 Minuten um seine Achse, so dass er, wenn er einen Begleiter hätte, unvorstellbar nah sein müsste.
Cristea hat ZTF J2008+4449 Gandalf genannt, eine Anspielung auf die Angewohnheit des Zauberers, in Rätseln zu sprechen. "Wenn Gandalf zu einem Doppelsternsystem gehören würde, wäre er extrem asynchron, was ihn noch mysteriöser machen würde, als er ohnehin schon ist", sagt der Forscher.
Stattdessen ergab eine genaue Untersuchung von Gandalf ein Signal, das dem ähnelt, wenn ein Weißer Zwerg von einer Scheibe aus Materie umgeben ist. Doch in diesem Fall erzeugte das Signal zwei Spitzen während des sechsminütigen Rotationszyklus des Sterns. "Wir haben so etwas noch nie bei einem Weißen Zwerg gesehen", sagt Cristea. Das Signal deutet darauf hin, dass Gandalf von einem halbkreisförmigen Ring aus ionisiertem Gas umkreist wird, der im Magnetfeld des Sterns gefangen ist.
Wie ein solcher halbrunder Ring entstehen und überdauern kann, ist noch unklar. Ein anderer Weißer Zwerg, ZTF J1901+1458, der 2021 entdeckt und "mondgroß" genannt wurde, weil er das kleinste jemals gefundene Objekt dieser Art ist und eher dem Mond ähnelt als den typischen ehemaligen Sternen von Planetengröße, könnte jedoch als Vergleichspunkt dienen. Trotzdem ist er sehr nahe an der maximalen Masse, die ein Weißer Zwerg erreichen kann, ohne zu explodieren (das sind 30 Prozent mehr als die Sonne).
Wie Gandalf ist auch Mond-Groß stark magnetisch und dreht sich schnell, so dass es unwahrscheinlich ist, dass er einen Begleiter hat. Allerdings ist er auch ein Stern mit intensiver Röntgenemission. Die Beobachtungsdaten deuten darauf hin, dass Moon-Sized keinen Ring oder Halbring hat, aber sein Alter ist sehr merkwürdig: Während Gandalf durch eine Kollision vor etwa 60-70 Millionen Jahren entstanden sein könnte, könnte Moon-Sized vor etwa 500 Millionen Jahren entstanden sein.
Da der Magnetismus mit der Zeit schwächer wird, bedeutet dies, dass Moon-Sized entweder nicht gealtert ist oder von Anfang an einen erstaunlich starken Magnetismus hatte. Eine weitere wichtige Eigenschaft von Mondgröße ist, dass er nicht mit den Materialien verunreinigt zu sein scheint, die Weiße Zwerge oft von Asteroiden oder Planeten, in die sie eingedrungen sind, sammeln.
Trotz ihrer Unterschiede gibt es so viele Ähnlichkeiten zwischen den beiden Körpern, dass Experten sie als eine neue Klasse von Weißen Zwergen betrachten. Interessant ist auch die Tatsache, dass die Objekte nicht weit voneinander entfernt sind: Mondgroß ist nur 130 Lichtjahre entfernt, während Gandalf etwa 1100 Lichtjahre entfernt ist. Dies deutet darauf hin, dass es wahrscheinlich noch viel mehr solcher Objekte gibt, die weiter entfernt sind.
Das Team schlägt drei mögliche Szenarien für die Entstehung solcher Sterne vor: Eines davon ist, dass sie aus einem stark magnetischen Stern entstehen, der sich schnell genug dreht, um einen Teil seines eigenen Materials auszustoßen. Die andere Möglichkeit ist, dass sie durch die Verschmelzung zweier Weißer Zwerge entstehen, wobei etwas Material zurückbleibt, das das neue Objekt auf einer stark exzentrischen Bahn umkreist, so dass es sehr langsam auf es fällt. Die dritte Möglichkeit ist, dass das kreisende Material aus einer unabhängigen Quelle stammt, aber ebenfalls langsam auf das Objekt fällt.
