Blick auf die Oberfläche eines Weißen Zwergs: Forscher beobachten erstmals innerste Prozesse

Das NASA-Teleskop IXPE (Imaging X-ray Polarization Explorer) beobachtete im Jahr 2024 fast eine Woche lang ein System namens EX Hydrae. Dieses System mit einem Weißen Zwerg liegt etwa 200 Lichtjahre von der Erde entfernt. Ein Weißer Zwerg ist der dichte Kern, der zurückbleibt, wenn ein sonnenähnlicher Stern stirbt.

EX Hydrae befindet sich in einem Doppelsternsystem mit einem Begleitstern der Hauptreihe. Der Weiße Zwerg besitzt ein Magnetfeld mittlerer Stärke, das Materie von diesem Begleiter abzieht. Bei einem sehr starken Magnetfeld würde die Materie direkt auf die Magnetpole des Weißen Zwergs geleitet werden. Bei einem schwachen Magnetfeld hingegen würde das Sternmaterial den Zwerg in einer Akkretionsscheibe umwirbeln.

In EX Hydrae bildet sich zwar eine Akkretionsscheibe, das Material wird aber gleichzeitig auch in Richtung der Pole des Weißen Zwergs gezogen. Aus diesem Grund wird das System als intermediärer Polar klassifiziert. Durch die Beobachtungen von IXPE konnten Astronomen die Polarisation von EX Hydrae messen.

Die Messwerte ergaben einen Polarisationsgrad von acht Prozent. Dies war deutlich höher, als einige Modelle zuvor vorhergesagt hatten. Die Daten von IXPE enthüllen zudem die Quelle der Röntgenstrahlen. Diese stammen aus einer Säule, die extrem heißes Gas von der inneren Scheibe auf die Oberfläche des Zwergs leitet. Die Astronomen schätzen die Höhe dieser Säule auf etwa 3.200 km – weit höher als erwartet.

Auch die Richtung der Röntgenpolarisation von EX Hydrae war Teil der Untersuchung. Das Team entdeckte, dass die Polarisationsrichtung senkrecht zur einströmenden Gassäule verläuft. Dies deutet darauf hin, dass die von der Säule emittierten Röntgenstrahlen von der Oberfläche des Weißen Zwergs reflektiert wurden, bevor sie in den Weltraum gestreut wurden und IXPE erreichten.

Das Team veröffentlichte die Studie im Astrophysical Journal. Die Forscher planen, die Röntgenpolarisation künftig zur Untersuchung weiterer Systeme mit Weißen Zwergen zu nutzen. Dies könnte Wissenschaftlern helfen, großräumigere kosmische Ereignisse besser zu verstehen, denen eine ähnliche Physik zugrunde liegt.