"Das war wirklich eine tolle Entdeckung", freut sich
Dr. Tod Strohmeyer vom NASA Goddard Space Flight Center, der
den dreistündigen Ausbruch auf dem entfernten Stern beobachtete.
"Wir hatten vermutet, dass es solche Explosionen geben könnte,
doch da sie recht selten sind, wussten wir nicht, ob es uns
tatsächlich gelingen würde, eine zu beobachten. So ein langer
Ausbruch - verbunden mit einer Menge an Röntgenbeobachtungs-Daten -
gibt ganz neue Einblicke in die Physik von Neutronensternen und von
thermonuklearen Explosionen."
Bei Neutronensternen handelt es sich um die Überreste eines
Sterns, der einmal deutlich größer war als unsere Sonne, jedoch -
nachdem seine Brennstoffvorräte erschöpft waren - nicht mehr genug
Masse hatte, um zu einem Schwarzen Loch zu kollabieren. So dürfte
ein Neutronenstern in etwa die Masse unserer Sonne haben, die in
einem kompakten Objekt von rund zehn Kilometern Durchmesser
komprimiert ist.
"Kleinere" Explosionen kommen auf Neutronensternen fast
täglich vor: Sie dauern rund zehn Sekunden und haben nur etwa ein
Tausendstel der Energie, die bei dem jetzt beobachteten
dreistündigen Ausbruch abstrahlt wurde. Und schon die Energiemenge
der kleinen Ausbrüche sind für irdische Verhältnisse schwer
vorstellbar: Sie entspricht etwa dem ein Milliardenfachen des
Energieverbrauchs der gesamten USA, die nicht gerade als
energiesparendes Land bekannt sind.
Der Neutronenstern 4U 1820-30, bei dem der dreistündige Ausbruch
beobachtet wurde, liegt in einem Doppelsternsystem. Als Begleiter
hat der Neutronenstern einen massearmen Zwergstern, der
hauptsächlich aus Helium besteht und von dem er ständig Material
abzieht. Das Gas sammelt sich mit der Zeit auf der Oberfläche des
Neutronensterns an und wenn die Menge an Helium groß genug ist -
das bedeutet, durch den erhöhten Druck das Helium eine ausreichend
hohe Temperatur erreicht hat - beginnt eine explosionsartige
Heliumfusion, die man als Röntgenstrahl-Blitz sehen kann. Solche
Blitze kann man von Neutronensternen in Doppelsternsystemen oft
mehrmals am Tag beobachten.
Ein solcher normaler Ausbruch kann auch die dreistündige
Explosion ausgelöst haben, glaubt Strohmayer. Und der Brennstoff
dieser langandauernden Explosion dürfte Kohlenstoff gewesen sein,
das als Asche aus der Heliumfusion zurückbleibt. "Im Laufe von
ein oder zwei Jahren ist so viel Helium auf den Neutronenstern
geregnet und schließlich explodiert, dass sich unter dem Helium
eine Schicht Kohlenstoff gebildet hat, in dem - als der Druck die
Temperatur auf ein Vielfaches der Temperatur im Kern unserer Sonne
erhöht hat - auch ein Fusionsprozess startete," so Strohmayer.
Der Wissenschaftler schätzt, dass während der dreistündigen
Explosion eine Kohlenstoffmenge verbraucht wurde, dhe etwa zehn
Prozent der Masse unseres Mondes entsprach. Aus den Daten, die der Rossi
X-Ray Timing Explorer während der Explosion aufgenommen hat,
erhoffen sich die Wissenschaftler viele neue Erkenntnisse über den
inneren Aufbau von Neutronensternen und die Physik, die hinter der
langsamen Ansammlung von Gas und den daraus resultierenden
Explosionen steht.
Bisher ist nämlich wenig über das Innere von Neutronensternen
bekannt: Das Material ist auf diesen exotischen Objekten so stark
komprimiert, dass man die Verhältnisse in keinem irdischen Labor
nachstellen kann. Strohmayer: "Mit dem Rossi Explorer
können wir nicht nur beobachten, was sich auf der Oberfläche
abspielt, wir erhalten auch Informationen über die Geschehnisse im
Inneren."
