Ein toter Stern wurde dabei beobachtet, wie er einen Teil des von seinem gigantischen Nachbarn ausgestoßenen Gases verschlingt.
Die Szene spielt sich in BP Crucis ab, einem etwa 13.000 Lichtjahre von der Erde entfernten System. Es vereint zwei sehr unterschiedliche Sterne. Wray 977 ist ein riesiger blauer Stern, etwa 40-mal massereicher als die Sonne. Um ihn kreist GX 301-2, der extrem dichte Kern eines alten Sterns, der explodiert ist.
Künstlerische Darstellung des Systems BP Crucis. Der Pulsar GX 301-2 nähert sich einem dichten Gasstrom, der vom blauen Hyperriesen Wray 977 ausgestoßen wird.
Bildnachweis: NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Laboratory
GX 301-2 hat nur einen Durchmesser von etwa 20 Kilometern. Dieser Neutronenstern dreht sich in ungefähr 11 Minuten einmal um sich selbst. Er sendet einen Röntgenstrahl aus, der regelmäßig die Erde überstreicht, wodurch er zu einem Pulsar wird.
Sein gigantischer Nachbar spielt für diese Aktivität eine entscheidende Rolle: Wray 977 stößt kontinuierlich Materie in Form eines Sternenwinds ins All aus. Dabei handelt es sich nicht um gewöhnlichen Wind, sondern um einen Strom sehr heißen Gases, das den Stern verlässt.
Auf seiner Umlaufbahn durchquert der Pulsar eine Region, in der dieses Gas besonders dicht ist. Astronomen vermuteten, dass ein Teil dieser Materie dabei vom Neutronenstern eingefangen wird. Dieser Einfall würde die starken Röntgenemissionen erklären, die mehrere Tage lang beobachtet werden.
Künstlerische Darstellung der drei Phasen der Akkretion von GX 301-2 beim Durchqueren des dichten Plasmastroms seines Begleitsterns.
Bildnachweis: NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Laboratory
Das Weltraumteleskop XRISM ermöglichte es, die Bewegung dieses Gases in der Nähe des Pulsars direkt zu verfolgen. Es beobachtete BP Crucis am 1. Februar 2025 etwa 16 Stunden lang. Sein Instrument Resolve analysiert die Energie der empfangenen Röntgenstrahlen äußerst präzise. Die Forschenden beobachteten insbesondere Signaturen, die von Eisen erzeugt werden. Ihre Verschiebung ermöglichte es, Geschwindigkeit und Richtung des Gases zu messen.
Die Materie bewegte sich mit etwa 540.000 km/h auf den Pulsar zu. Die Beobachtungen bestätigen somit direkt, dass GX 301-2 einen Teil des Winds seines Begleitsterns einfängt.
Diese Materie fällt jedoch nicht immer auf dieselbe Weise ein. Wenn der Pulsar in die dichte Region eindringt, kann das eingefangene Gas zunächst beginnen, ihn zu umkreisen. Dabei bildet sich eine turbulente Scheibe, bevor die Materie allmählich auf den Neutronenstern hinabströmt.
Weiter außen im Gasstrom verschwindet diese Scheibe. Das Gas kann dann direkter auf den Pulsar zufallen. Dieser Einfall setzt eine große Energiemenge frei: Die Materie beschleunigt sich und erhitzt sich stark, während sie sich diesem extrem dichten Objekt nähert.
Ein Teil dieser Energie wird in Form von Röntgenstrahlen ausgesendet. Der Pulsar benötigt etwa vier Tage, um die dichte Region zu durchqueren, die diese Aktivität verursacht.
Diese Messungen ermöglichen ein besseres Verständnis dafür, wie ein Neutronenstern während seiner Umlaufbahn Materie von seinem Begleiter einfängt. BP Crucis nimmt alle 41,5 Tage eine vergleichbare Konfiguration ein. Weitere Beobachtungen könnten zeigen, wie sich dieser Gasstrom von einem Durchgang zum nächsten verändert.