Zombiestern WD J005311: Wie er Gas ohne Magnetfeld auf fünf Prozent Lichtgeschwindigkeit bringt

Der Überrest des Gaststerns von 1181 gibt Astronomen seit Jahren Rätsel auf. Zwei Forscher aus Sendai brauchen zur Erklärung nur das Licht des Sterns selbst.

Der Weiße Zwerg WD J005311 schleudert Gas mit rund fünf Prozent der Lichtgeschwindigkeit ins All, und bisher galt ein rotierendes Magnetfeld als einzige plausible Schleuder für dieses Tempo.

Zwei Astronomen der Tohoku-Universität zeigen nun mit einer Modellrechnung, dass der Strahlungsdruck des Sterns dafür ausreicht, weil sein Licht von den Atomen schwerer Elemente in schmalen Farbbereichen verschluckt wird und das Gas dabei mitreißt.

Pikant daran ist, dass einer der beiden Autoren das Magnetfeld-Modell vor Jahren selbst mit aufgestellt hat und es jetzt verwirft.

Aus derselben Rechnung folgt auch, wie die Geschichte ausgeht: Der Stern kollabiert nicht, sondern kühlt in etwa tausend Jahren still aus.

Ein Gaststern von 1181 und das, was von ihm übrig ist

Im Jahr 1181 hielten chinesische und japanische Chronisten einen „Gaststern“ fest, der monatelang am Himmel stand und dann verschwand.

An dieser Stelle liegt heute der Nebel Pa 30, und in seinem Zentrum sitzt WD J005311, ein Weißer Zwerg, also der ausgebrannte Kern eines Sterns, der bei der Größe der Erde ungefähr so viel wiegt wie die Sonne.

Weder im Nebel noch in der Sternatmosphäre findet sich Wasserstoff oder Helium, was gut dazu passt, dass hier zwei Weiße Zwerge miteinander verschmolzen sind und dabei explodiert sind.

Für die Forschung ist das ein Glücksfall, denn bei kaum einem anderen Verschmelzungsrest kennt man das Datum der Katastrophe.

Ein Wind, der zu schnell ist für die Schwerkraft des Sterns

Aus der Breite der Linien im Sternspektrum lässt sich ablesen, wie schnell das abströmende Gas unterwegs ist, und dieser Wert liegt bei WD J005311 grotesk hoch.

Um der Schwerkraft des Sterns zu entkommen, müsste das Gas nur einen Bruchteil davon erreichen.

Etwas beschleunigt es also noch dicht über der Oberfläche kräftig weiter, und genau dieser Antrieb war ungeklärt. Weiße Zwerge sind kompakt und alt, sie gelten eigentlich nicht als Sterne, die stürmen.

Wie Kato und Kashiyama den Wind nachgerechnet haben

Kazuma Kato und Kazumi Kashiyama vom Astronomischen Institut der Tohoku-Universität in Sendai haben dafür kein Teleskop gebraucht, sondern die Strömungsgleichungen einer heißen Gashülle Schicht für Schicht gelöst.

Entscheidend war eine aus mehreren Atomdatenbanken zusammengetragene Liste von Millionen einzelner Spektrallinien, also jener schmalen Farbbereiche, in denen bestimmte Atome Licht besonders gierig verschlucken.

Für jede Temperatur und Dichte in der Hülle berechneten sie daraus, wie stark das Licht schiebt. Die Arbeit liegt bislang nur als Preprint auf dem Server arXiv und hat die unabhängige Begutachtung durch andere Fachleute noch nicht durchlaufen.

Warum die Erklärung mit dem Magnetfeld nicht mehr trägt

Kashiyama selbst hatte 2019 vorgeschlagen, dass ein schnell rotierender Stern das Gas an seinen Magnetfeldlinien nach außen schleudert, ähnlich wie ein Karussell, dessen Speichen alles nach außen tragen.

Dieses Bild bekam von mehreren Seiten Risse. Nach der Verschmelzung war der Überrest zunächst stark aufgebläht, und ein aufgeblähter Stern verliert Drehschwung, so wie eine Eiskunstläuferin langsamer kreiselt, sobald sie die Arme ausbreitet.

Neuere Messungen ergaben zudem eine längere Rotationsperiode, als das Modell braucht, und der Nebel ist nahezu kugelrund, während eine magnetische Schleuder das Gas bevorzugt entlang einer Achse hinauswerfen würde.

In eine ganz andere Richtung wies eine Beobachtung, die aus den letzten Jahren stammt: Das Spektrum des Sterns flackert, der Wind ist also klumpig statt gleichmäßig.

Ein Antrieb durch Spektrallinien erzeugt solche Klumpen von selbst, weil er sich in schnelleren Gasfetzen selbst verstärkt und Verdichtungen aufschaukelt.

Licht allein reicht, wenn die Hülle dünn genug ist

Tief in der Hülle schiebt das Licht das Gas, indem die Lichtteilchen an freien Elektronen abprallen, und dieser Schub ist eher zäh. Weiter außen wird der Antrieb wirksamer, weil das Gas nach außen strömt und das Licht von hinten deshalb leicht verschoben bei ihm ankommt, sodass jede Schicht Farben zu fassen bekommt, die die Schicht darunter noch nicht weggeschluckt hat.

Je schneller das Gas wird, desto mehr frisches Licht erwischt es, und desto stärker wird der Schub. In den Rechnungen springt dieser Mechanismus erst an, wenn der Kern mehr als etwa eine Sonnenmasse wiegt und nur noch ein hauchdünner Rest der alten Hülle über ihm liegt.

Für WD J005311 trifft beides zu, und das Modell reproduziert Helligkeit, Temperatur und Massenverlust des Sterns gleichzeitig, samt einem Wind, der die Strecke Erde–Mond in weniger als einer halben Minute zurücklegen würde.

Strahlungsgetriebene Winde allein seien „ein tragfähiger Mechanismus“ für solche Geschwindigkeiten, schreiben Kato und Kashiyama.

Was daraus für das Ende des Sterns folgt

Aus der Abfolge ihrer Lösungen lesen die beiden auch eine Biografie ab.

Nach der Explosion war der Rest einige Jahrhunderte lang aufgebläht, dann setzte ein langsamer Wind ein, und erst vor kurzem, astronomisch gesehen, kippte er in die heutige, ultraschnelle Phase.

Die Autoren rechnen vor, dass sie noch etwa tausend Jahre anhält und der Stern danach als massereicher, langsam auskühlender Weißer Zwerg endet.

Weil er unterwegs so viel Masse verliert, bleibt er unterhalb jener Grenze, ab der ein Weißer Zwerg unter seinem eigenen Gewicht zusammenbricht, und genau darin sehen sie die allgemeine Lehre.

Selbst wenn zwei verschmelzende Weiße Zwerge zusammen schwer genug für einen Kollaps wären, muss am Ende keiner stattfinden.

Prüfen lässt sich das dort, wo der schnelle Wind auf das ältere, langsame Material trifft und eine Stoßfront bildet, deren Lage sich in den kommenden Jahrzehnten messbar verschieben sollte.

Wenn dich der Gedanke ebenso packt wie mich, dass jemand vor über achthundert Jahren eine Notiz gemacht hat und wir heute ausrechnen, was der Rest davon in tausend Jahren tun wird, dann schick den Text jemandem weiter, der Chroniken mag.

Meine Meinung dazu

Am meisten hängengeblieben ist bei mir, dass hier ein Forscher gegen sein eigenes früheres Modell anrechnet und das ohne Umschweife hinschreibt.

Physikalisch habe ich mitgenommen, dass Licht nicht bloß stumpf drückt, sondern durch die Bewegung des Gases immer wieder neue Angriffsflächen findet, und dass daraus ein sich selbst verstärkender Kreislauf werden kann.

Gleichzeitig bleibt es eine Modellrechnung mit sauber benannten Annahmen, kugelrund und ohne Rotation, veröffentlicht als ungeprüfter Preprint.

Eine Rechnung, die zu allen gemessenen Werten passt, ist ein starkes Argument, aber kein Beweis, und die Autoren sagen das selbst deutlicher, als es die meisten tun würden.

Kazuma Kato & Kazumi Kashiyama (Astronomical Institute, Tohoku University), arXiv-Preprint, 2026; arXiv:2608.19037