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Kosmischer Verwandlungskünstler

Erstellt von: Dr. Rainer Kayser | | Forschung und neue Erkenntnisse

Barcelona (Spanien) - Ein 18.000 Lichtjahre entfernter Pulsar hat sich als kosmischer Verwandlungskünstler entpuppt: Innerhalb weniger Wochen wandelte er sich vom Radio- zum Röntgen-Pulsar und wieder zurück. Das zeigen Beobachtungen eines internationalen Forscherteams unter anderem mit den europäischen Röntgensatelliten XMM-Newton und dem Australia Telescope Compact Array (ATCA). Seit Jahrzehnten sind Astronomen auf der Suche nach solchen Objekten, die einen wichtigen Übergangszustand in der Entwicklung der Pulsare darstellen. Der Wechsel zwischen beiden Zuständen erfolge erheblich schneller als erwartet, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Die Suche ist endlich vorüber“, freut sich Teamleiter Alessandro Papitto vom Institut für Weltraumwissenschaften in Barcelona, „wir haben das fehlende Bindeglied in der Evolution der Pulsare gefunden.“ Pulsare sind Neutronensterne – kompakte Sternenüberreste – mit einem starken Magnetfeld, die Materie von einem zweiten Stern aufsaugen. Die einfallende Materie heizt sich stark auf und sendet dadurch hochenergetische Röntgenstrahlung aus. Nach etwa einer Milliarde Jahren versiegt der Materiestrom langsam. Dadurch nimmt auch die Röntgenstrahlung ab. Stattdessen sendet das mit dem Pulsar rotierende Magnetfeld nun Radiostrahlung aus.

Zwischen diesen beiden Zuständen sollte es eine Übergangsphase geben, in der der Pulsar – bedingt durch den schwankenden Materiezustrom – mehrfach zwischen beiden Zuständen wechselt. Doch bislang war die Suche nach Pulsaren in diesem Übergangsstadium erfolglos. Das hat sich mit der Entdeckung von IGR J18245-2452 im Kugelsternhaufen M28 geändert. Am 28. März 2013 registrierte der europäische Satellit Integral erstmals Röntgenstrahlung von dem Objekt. Weitere Beobachtungen mit XMM-Newton zeigten dann, dass es sich um einen Röntgen-Pulsar mit einer Periode von 3,9 Millisekunden handelt – er dreht sich also mehr als 250 Mal in der Sekunde um sich selbst.

Ein Vergleich mit Archiv-Daten zeigte, dass IGR J18245-2452 verblüffend einem 2006 in M28 entdeckten Radio-Pulsar ähnelte. „Damals schien es sich einfach um einen weiteren Radio-Pulsar zu handeln“, so Papitto, „doch nun sendete er plötzlich Röntgenstrahlung aus – es war uns klar, dass das kein gewöhnlicher Pulsar ist!“ Die Forscher begannen daher, das Objekt nicht nur im Röntgen-, sondern auch im Radiobereich zu überwachen. Und tatsächlich: Innerhalb nur eines Monats wechselte IGR J18245-2452 zwischen beiden Identitäten hin und her. Die Astronomen hoffen nun, weitere Übergangsobjekte zu entdecken und damit die diese Phase der Pulsar-Entwicklung besser zu verstehen.

Quelle: dx.doi.org/10.1038/nature12470