Laut der neuesten in Nature Astronomy veröffentlichten Studie der University of Sydney in Australien und eines verwandten Forschungsteams haben Astronomen möglicherweise den entscheidenden Hinweis zur Entschlüsselung einer seltenen Art von kosmischen, sich wiederholenden Radioburst-Signalen gefunden: ein Paar Sternsysteme, die einander eng umkreisen und Materie austauschen. Die neue Entdeckung deutet auf eine Radioquelle namens ASKAP J1745 hin, die langperiodische Radiotransienten aussendet, von denen angenommen wird, dass sie von einem interagierenden Doppelsternsystem stammen, das aus einem Weißen Zwerg und einem Begleitstern besteht.
Die sogenannten langperiodischen Funktransienten beziehen sich auf Himmelsobjekte, die helle, wiederholte Ausbrüche im Radioband erzeugen, wobei die Ausbrüche zwischen Minuten und Stunden liegen. In den letzten Jahren haben Astronomen diese Art von „langsamem Puls“-Signal zufällig bei großflächigen Untersuchungen entdeckt, und bisher wurden nur ein Dutzend Quellen bestätigt. Viele von ihnen befinden sich in der dichten Staubregion der Milchstraße, was es für optische Teleskope schwierig macht, sie direkt abzubilden, was auch eine Herausforderung darstellt, ihre physikalische Natur aufzudecken. Beobachtungen haben gezeigt, dass einige langperiodische transiente Quellen bis zu 30 Jahre lang regelmäßig Funkimpulse aussenden können, während andere plötzlich für mehrere Tage „ihre Stimme verlieren“ oder sogar dauerhaft verstummen.
Ursprünglich führten die Forscher die Signale auf extrem langsam rotierende Neutronensternpulsare zurück, die dichten Kerne, die zurückbleiben, wenn massereiche Sterne als Supernovae explodieren. Es ist jedoch bekannt, dass die Radioemission von Pulsaren normalerweise erlischt, wenn ihre Rotation langsamer wird. Wenn sich die Rotationsperiode auf mehrere zehn Minuten oder sogar länger verlangsamt, dürften sie laut traditioneller Theorie keine starken Funkemissionen mehr erzeugen. Als sich mehr Beobachtungsdaten anhäuften, begann das Forschungsteam, andere Möglichkeiten wie Weiße Zwerge in Betracht zu ziehen, und fand in einigen Quellen heraus, dass sie zu einem Doppelsternsystem gehörten: einem kompakten Objekt, das eng mit einem Roten Zwergstern mit geringerer Masse umkreist.
Die neueste Entdeckung, ASKAP J1745, wurde vom ASKAP-Radioteleskop der australischen nationalen Wissenschaftsagentur CSIRO entdeckt und als eine Art „katastrophale Variable“ bestätigt. Dieser Systemtyp besteht aus einem Weißen Zwergstern und einem Begleitstern. Die beiden sind so nahe beieinander, dass der Weiße Zwerg durch die Schwerkraft Materie vom Begleitstern ansammeln kann, daher wird er auch als „Akkretions-Weißer-Zwerg-Binärstern“ bezeichnet. Anders als in früheren Fällen haben Forscher zum ersten Mal die Radio- und Röntgenausbrüche der Quelle mit der Umlaufbewegung des Doppelsterns abgeglichen und mit optischen Beobachtungen kombiniert, um zu bestätigen, dass während jedes Umlaufzyklus des Doppelsterns entsprechende Radio- und Röntgenausbrüche auftreten.
Man geht davon aus, dass die Röntgenstrahlung in solch schnell rotierenden Systemen hauptsächlich von Material stammt, das vom Weißen Zwerg angesammelt wurde und extrem erhitzt wird, wenn es auf seine Oberfläche fällt. Bisher blieb der physikalische Mechanismus von Funkausbrüchen in langperiodischen transienten Quellen ein Rätsel. Nur in einem ähnlichen Fall wurden sowohl periodische Radio- als auch Röntgensignale gefunden, die konkrete Entsprechung zwischen beiden ist jedoch nicht klar. Dieses Mal kam das Team durch gemeinsame Mehrbandbeobachtungen zu dem Schluss, dass die gepulste Radiostrahlung von ASKAP J1745 hauptsächlich aus der Wechselwirkung zwischen hochenergetischen geladenen Teilchen und starken Magnetfeldern stammt. Beide Sterne in diesem System verfügen über extrem starke Magnetfelder, die als „im Allgemeinen tausende Male stärker als diejenigen der Kernspinresonanztomographie“ beschrieben werden. Der Begleitstern liefert kontinuierlich geladenes Material an den Weißen Zwerg und bietet so eine ideale Umgebung für die Erzeugung von Radiostößen.
Forscher verglichen diese bahnbrechende Entdeckung mehrerer Bänder und mehrerer Informationsquellen mit dem „Rosetta-Stein“ zur Entschlüsselung altägyptischer Hieroglyphen. So wie der Rosetta-Stein denselben Inhalt in drei Sprachen aufzeichnet, um Wissenschaftlern bei der Entschlüsselung antiker Texte zu helfen, liefert ASKAP J1745 ein einheitliches und entsprechendes Signal in den drei Bändern Radio, Röntgenstrahlung und sichtbares Licht und stellt damit eine wichtige Referenz für das Verständnis anderer langperiodischer transienter Quellen dar, die nur im Radioband sichtbar sind und über begrenzte Informationen verfügen. Derzeit ist ASKAP J1745 die erste langperiodische transiente Quelle, die Akkretionseigenschaften über das gesamte Spektrum von Radio- über optische bis hin zu Röntgenstrahlen aufweist, und ihr Prozess des Flusses geladener Materie gilt als Schlüsselbedingung für die Erzeugung von Radiostrahlung.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft glaubt, dass diese Entdeckung nicht nur dazu beitragen wird, den Ursprung langperiodischer Funkausbrüche zu klären, sondern auch ein seltenes „Labor“ für die Untersuchung extremer physikalischer Prozesse bietet. Durch eine eingehende Untersuchung des Wechselwirkungsmechanismus zwischen dem Fluss geladener Teilchen und starken Magnetfeldern in solchen Systemen können Astronomen theoretische Modelle über hochenergetische Plasmen, Magnetfeldstrukturen und Strahlungsmechanismen in Umgebungen testen und entwickeln, die weit über die experimentellen Bedingungen auf der Erde hinausgehen. Die Forschungsarbeit trägt den Titel „Periodic radio and X-ray emissions from an accreting white dwarf binary“ und wurde im Juni 2026 offiziell in Nature Astronomy veröffentlicht.