Bisher unbekannte Art von Neutronensternen entdeckt

    5. März 2018, 08:00
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    Mithilfe des Netzwerks Einstein@Home stießen Forscher auf zwei Millisekundenpulsare, einer davon blieb im Radiobereich still

    Hannover – Mit vereinter Rechenpower, die zehntausende Freiwillige rund um den Globus zur Verfügung stellten, haben Astrophysiker in Hannover möglicherweise eine bisher übersehene Population von Neutronensternen entdeckt. Das Netzwerk Einstein@Home stellt Rechenleistung bereit, mit deren Hilfe Gamma-Aufnahmen des Fermi Large Area Telescope (LAT) nach auffälligen Signalen durchforstet werden. Dabei stießen die Astrophysiker auf gleich zwei sehr schnell rotierende Pulsare. Das Überraschende an dem Fund: Während alle bisher bekannten Millisekundenpulsare auch mit Radioteleskopen beobachtbar sind, ist eines der beiden Objekte im Radiobereich des Spektrums völlig "still".

    Die Entdeckung sei vor allem neuartigen und effizienteren Suchmethoden und der gewaltigen Rechenleistung von Einstein@Home zu verdanken, sagt Colin Clark vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik. "Nachdem wir die zwei Millisekundenpulsare gefunden hatten, richteten wir ein großes Radioteleskop auf sie und erwarteten, pulsierende Radiostrahlung zu finden, wie es bei allen bis dahin bekannten Millisekundenpulsaren der Fall war. Zu unserer Überraschung blieb eines unserer neu entdeckten Objekte im Radiobereich vollkommen still."

    Kompakte Rotierer

    Neutronsterne sind kompakte Überreste von Supernova-Explosionen und bestehen aus exotischer und extrem dichter Materie. Aufgrund ihrer starken Magnetfelder und schnellen Eigendrehung strahlen sie gerichtet Radiowellen und energetische Gammastrahlen ab – ähnlich einem kosmischen Leuchtturm. Wenn diese Strahlen während der Rotation des Neutronensterns in Richtung Erde zeigen, wird dieser als pulsierende Radio- oder Gammastrahlungsquelle sichtbar – als sogenannter Pulsar. Millisekundenpulsare entstehen, wenn die Drehung eines Pulsars durch von einem Begleitstern aufgesammelte Materie enorm beschleunigt wird.

    Die Analyse der Daten ergab, dass sich die beiden neu entdeckten Gammapulsare PSR J1035−6720 und PSR J1744−7619 jede Sekunde 348 Mal bzw. 213 Mal um ihre eigene Achse drehen. Während einer der beiden sich als ungewöhnlich schwacher Radiomillisekundenpulsar zeigte, fand man überhaupt keine Radiowellen von PSR J1744−7619. Damit ist er der erste jemals entdeckte radiostille Millisekundenpulsar.

    Unvollständige Modelle?

    Es ist möglich, dass die leuchtturmähnlichen Radiostrahlen von PSR J1744−7619 nicht in Richtung der Erde zeigen, die Gammastrahlen das hingegen tun. Die Wissenschafter untersuchten diese Frage, indem sie die beobachtete Gammastrahlung mit theoretischen Modellen verglichen. Dabei zeigte sich, dass die Modelle, die die Gammastrahlung gut beschreiben, ein nachweisbares Radiosignal vorhersagen. Dessen Abwesenheit bedeutet, dass PSR J1744−7619 entweder nur sehr schwach im Radiobereich strahlt oder dass die Modelle unvollständig sind. (red, 5.3.2018)

    • Der Gamma-Himmel (Fermi) mit den beiden neu entdeckten Pulsaren. Die Flaggen markieren die Nationalitäten der Freiwilligen, deren Computer die Pulsare im Rahmen von Einstein@Home gefunden haben.
      grafik: knispel/clark/max planck institute for gravitational physics/nasa

      Der Gamma-Himmel (Fermi) mit den beiden neu entdeckten Pulsaren. Die Flaggen markieren die Nationalitäten der Freiwilligen, deren Computer die Pulsare im Rahmen von Einstein@Home gefunden haben.

    • Die Darstellung zeigt einen Gammapulsar mit Gammastrahlung (violett) und Radiowellen (grün). Die Rotation entlang der Sichtlinie lässt den Pulsar so periodisch am Himmel aufleuchten.
      illustr.: nasa/fermi/cruz de wilde

      Die Darstellung zeigt einen Gammapulsar mit Gammastrahlung (violett) und Radiowellen (grün). Die Rotation entlang der Sichtlinie lässt den Pulsar so periodisch am Himmel aufleuchten.

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