AT 2016blu: NASAs Chandra findet die Ursache für Ausbrüche eines Riesensterns alle 113 Tage

Ein Riesenstern in einer 30 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie ist kein Rätsel mehr. Astronomen nutzten das Röntgenweltraumteleskop Chandra der NASA und identifizierten, was die wiederkehrenden Ausbrüche des Sterns AT 2016blu in der Spiralgalaxie NGC 4559 verursacht: ein bisher verborgenes Objekt, das ihm alle 113 Tage Materie entzieht, während die beiden Körper einander umkreisen. Die NASA gab dies am Montag, dem 9. November 2026, in ihrer Mitteilung zur Entdeckung bekannt.

Der Begleiter des Sterns ist entweder ein Schwarzes Loch von Sternmasse oder ein Neutronenstern, also der dichte, geschrumpfte Kern eines massereichen Sterns, der kollabiert ist. Die NASA weist darauf hin, dass dies der erste Röntgennachweis eines Sterns dieser Klasse ist und das erste derartige Objekt, das mit einem Begleiter aus einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern gefunden wurde. Die Studie wurde im Astrophysical Journal veröffentlicht und ist auf der Website der Fachzeitschrift verfügbar.

AT 2016blu ist eine leuchtkräftige blaue Veränderliche, ein heißer, massereicher Stern mit starken Helligkeitsschwankungen. Das bekannteste Beispiel dieser Klasse ist Eta Carinae. Dieser Stern fällt durch die schnellen, wiederholten Helligkeitsschübe auf, die so extrem sind, dass sie einer Supernova-Explosion ähneln. Bei einer solchen Explosion kollabiert ein massereicher Stern in sich selbst, und seine Materie wird ins All geschleudert. Hier wird der Stern jedoch nicht zerstört, weshalb AT 2016blu auch „Supernova-Hochstapler“ genannt wird. Seine Masse wird auf mindestens das 33-Fache der Sonnenmasse geschätzt.

Entscheidend war der Zeitpunkt

Zwischen 2012 und 2026 registrierten Astronomen mindestens 27 Ausbrüche im sichtbaren Licht, etwa alle 113 Tage. „Seit 15 Jahren beobachten Astronomen, wie dieser Stern in regelmäßigen Abständen intensiv heller wird und dann wieder verblasst“, sagte Mojgan Aghakhanloo von der University of Virginia, die die Studie leitete. „Bis wir Chandra-Daten zum richtigen Zeitpunkt erhalten konnten, konnten wir nicht verstehen, was es verursachte.“ Die Co-Autorin Núria Torres-Albà, ebenfalls von der University of Virginia, merkte an, das Verhalten des Sterns habe die Forscher zunächst verwirrt, weil es einer Supernova ähnelte. Eine Supernova sei es aber eindeutig nicht, denn der Stern überlebt die Ausbrüche etwa dreimal im Jahr.

Nathan Smith von der University of Arizona erläuterte, das Team vermute, dass die wiederkehrenden Aufblitzungen im sichtbaren Licht tatsächlich von periodischen Ausbrüchen hochenergetischer Röntgenstrahlung angetrieben werden: Das dichte Gas um das System wird von den Röntgenstrahlen erhitzt und leuchtet dann im sichtbaren Licht. Deshalb musste die Chandra-Beobachtung zeitgleich mit einem Ausbruch erfolgen. Das Team verfolgte die Helligkeit des Sterns mit dem Katzman Automatic Imaging Telescope (KAIT), dem Las Cumbres Observatory Global Supernova Project und Beobachtungen der American Association of Variable Star Observers (AAVSO), zu der mehr als 30 Amateurastronomen beitrugen. Als der Stern Anfang 2026 aufflammte, wurde das Target-of-Opportunity-Programm von Chandra ausgelöst, und die Messungen fanden im März 2026 statt.

Chandra war unverzichtbar, denn es ist das einzige Röntgenteleskop mit einer ausreichend scharfen „Sicht“, um AT 2016blu von einer anderen, sehr nahen hellen Röntgenquelle zu unterscheiden. Die Daten vom März 2026 zeigten, dass AT 2016blu im Röntgenlicht mindestens 100-mal heller war als in den Chandra-Beobachtungen von 2001 und 2002, also bevor die Ausbrüche begannen. Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass das Material, das der Stern ausstößt, vom Schwarzen Loch oder Neutronenstern eingefangen wird, wenn sich die beiden Körper auf ihrer elliptischen Bahn am nächsten kommen. Dieses Material kreist mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit und erhitzt sich so stark, dass es im Röntgenlicht intensiv leuchtet.

Verbindung zu ultraleuchtkräftigen Röntgenquellen

Das System ist im Röntgenlicht hell genug, um als Kandidat für eine ultraleuchtkräftige Röntgenquelle (ULX) zu gelten. Diese Quellen sind selten und sehr hell, und Astronomen verstehen sie noch nicht vollständig: Die vorherrschende Ansicht ist, dass einige Neutronensterne enthalten und andere Schwarze Löcher. Die neuen Beobachtungen deuten auf einen möglichen Zusammenhang zwischen ULX und heftigen Sternausbrüchen wie denen von AT 2016blu hin, zumal viele ULX große Schwankungen ihrer Röntgenhelligkeit zeigen. Die Entdeckung könnte auch helfen, Sterne zu untersuchen, die ihre Helligkeit verändern, bevor sie als Supernova explodieren, da Astronomen vermuten, dass ein großer Teil dieses Verhaltens auf Systeme zurückgeht, in denen ein massereicher Stern einen kompakten Körper oder einen weiteren massereichen Stern umkreist.

Das Chandra-Programm wird vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, geleitet. Das Chandra X-ray Center des Smithsonian Astrophysical Observatory steuert den wissenschaftlichen Betrieb von Cambridge aus und den Flugbetrieb von Burlington, Massachusetts. Zu einem anderen Weltraumteleskop der NASA siehe das Swift-Teleskop, das seine Mission nach mehr als 2.000 Gammastrahlenausbrüchen beendet hat.