Alter Pulsar ist noch sehr lebendig
von Stefan Deiters astronews.com
23. März 2009
Das NASA-Röntgenteleskop Chandra hat jetzt den
ältesten isolierten Pulsar aufgespürt, der je im Röntgenbereich gefunden wurde.
Er ist mit rund 200 Millionen Jahren zehn Mal älter als der bisherige
Rekordhalter. Trotz seines Alters scheint der Pulsar aber noch sehr aktiv zu
sein. Mit einer Entfernung von 770 Lichtjahren gehört er zudem zu den uns am
nächsten gelegenen bekannten Pulsaren.
So könnte PSR
J0108-1431 aus der Nähe aussehen.
Bild: NASA / CXC / M.Weiss |
Pulsare entstehen wenn ein Stern, dessen Masse deutlich über der
unserer Sonne liegt, am Ende ihres nuklearen Lebens kollabieren und als Supernova
explodieren. Zurück bleibt entweder ein Schwarzes Loch oder aber ein winziger
kompakter Sternenrest, ein sogenannter Neutronenstern. Bei seiner Entstehung
rotiert dieser Stern mit ungeheurer Geschwindigkeit um die eigene Achse - bis zu
Hundert Mal pro Sekunde. Die eng gebündelte Strahlung, die diese Objekte
abgeben, streicht wie das Licht eines Leuchtfeuers durchs All, so dass entfernte
Beobachter sich regelmäßig wiederholende Signale beobachten können. Daher der
Name Pulsar.
Im Laufe ihrer Existenz strahlen Pulsare Energie ins All ab und ihre
Rotationsgeschwindigkeit nimmt langsam ab. Der jetzt von Chandra
beobachtete Pulsar mit dem Namen PSR J0108-1431, kurz J0108, war durch
Radiobeobachtungen schon länger als einer der ältesten und leuchtschwächsten
Pulsare bekannt. Er dreht sich nur noch etwas mehr als ein Mal pro Sekunde um die
eigenen Achse und ist 770 Lichtjahre von der Erde entfernt. Sein Alter
schätzen die Astronomen auf 200 Millionen Jahre.
Als George Pavlov von der Penn State University und seine Kollegen
den Pulsar nun mit Chandra unter die Lupe nahmen, erlebten sie eine
Überraschung: Der alte Pulsar leuchtete im Röntgenbereich deutlich heller, als
es die Astronomen erwartet hatten. "Dieser Pulsar gibt hoch energetische
Strahlung deutlich effizienter ab als seine jüngeren Cousins", urteilt Pavlov.
"Obwohl seine Leuchtkraft mit dem Alter deutlich nachgelassen hat, kann er mit
der jüngeren Generation also noch sehr gut mithalten."
Die Astronomen vermuten, dass die Röntgenstrahlung in J0108 durch zwei
verschiedene Prozesse erzeugt wird: Zum einen durch Teilchen, die sich im
starken Magnetfeld des Neutronensterns bewegen und zum anderen in heißen
Regionen in der Nähe der magnetischen Pole des Objektes. Aus Messungen über die
Größe und Temperatur dieser Regionen hoffen die Wissenschaftler mehr über die
Eigenschaften der Oberfläche eines Neutronensterns zu erfahren und auch über den
Mechanismus, der zur Beschleunigung von geladenen Teilchen durch den Pulsar
führt.
Für die Forscher ist die Beobachtung von vergleichsweise alten Pulsaren
äußerst wertvoll für das Verständnis dieser Objekte. J0108 dürfte, so ihre Vermutung,
nahe an der Altersgrenze für Pulsare liegen und bald keine Pulse mehr aussenden.
Er dürfte dann, wenn überhaupt, nur noch sehr schwer zu beobachten sein. "Um die
Eigenschaften dieses sterbenden Pulsars zu untersuchen, ist ein Studium im
Röntgenbereich sehr wichtig", erklärt Oleg Kargaltsev von der University of
Florida. "Unsere Entdeckung, dass ein sehr alter Pulsar so effizient
Röntgenstrahlen aussenden kann, lässt hoffen, dass wir noch weitere ähnliche
Pulsare im Röntgenbereich aufspüren können."
Die Chandra-Beobachtungen wurden bereits im Januar 2009 in der
Fachzeitschrift The Astrophysical Journal vorgestellt. Doch erst durch
eine im Februar erschienene Doktorarbeit wurde die Besonderheit dieses Pulsars
deutlich: Adam Deller von der australischen Swinburne University hatte
nämlich die Entfernung zu J0108 äußerst genau bestimmt und dabei festgestellt,
dass das Objekt weiter entfernt ist als angenommen. Dies wiederum machte J0108
deutlich heller im Röntgenbereich als eigentlich gedacht. "Plötzlich wurde
dieser Pulsar ein Rekordhalter für seine Fähigkeit Röntgenstrahlen auszusenden",
freut sich Pavlov. "Unser Ergebnis ist damit noch interessanter, ohne dass wir
zusätzliche Arbeit leisten mussten."
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