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Foto: Nasa/Fermi
Bonner Forscher entdecken Millisekunden-Pulsar: Schwarze Witwe im All
Düsseldorf (RPO). Forscher aus Bonn haben einen Stern in den Tiefen des Alls entdeckt, der sich schneller dreht als ein Formel-1-Motor. Zudem erweist er sich auch noch als Kannibale, denn er ist dabei, seinen Partnerstern zu verschlingen. Das Objekt mit der Bezeichnug PSR J1745+10 könnte den Bonnern bei einem weltweiten Wettlauf helfen.
Bei dem schnell rotierenden Stern handelt es sich um einen so genannten Millisekunden-Pulsar. Pulsare sind Neutronensterne, die bei der Explosion von massereichen Sonnen als Supernovae entstehen. Diese Sterne geben entlang ihrer Magnetpole gebündelte Radiostrahlung ab.
Liegen diese Sterne im richtigen Winkel zu unserem Heimatplaneten, erreicht der Strahlenkegel einmal pro Umdrehung die Erde, das heißt, der Stern blinkt regelmäßig wie ein Leuchtturm. Bis heute kennt man rund 2000 Pulsare, die überwiegend mithilfe von Radioteleskopen entdeckt wurden.
Mit einer Rotationsdauer von typischerweise unter zehn Millisekunden besitzen manche dieser Pulsare eine sehr hohe Drehzahl. Außerdem "ticken" sie extrem präzise: Ihre Rotationsstabilität lässt sich mit dem Gang der genauesten Atomuhren vergleichen.
Bei diesen Objekten handelt es sich um sogenannte recycelte Pulsare - also Neutronensterne, die sich zunächst sehr langsam um ihre eigene Achse gedreht haben, dann aber durch den Materiefluss von einem Begleitstern in ihrer Rotation nahezu 1000-fach beschleunigt wurden. Am Ende dieses Prozesses steht ein Doppelsternsystem aus einem Millisekunden-Pulsar und einem Weißen Zwerg.
"Fast 23.000 Umdrehungen pro Minute"
Das jetzt gefundene Objekt PSR J1745+10 ist ein besonders schnell rotierender Pulsar, der sich in nur 2,65 Millisekunden einmal um seine Achse dreht. "Das sind fast 23.000 Umdrehungen pro Minute, also deutlich mehr als der Motor eines Formel-1-Rennwagens", erklärt Lucas Guillemot, Fermi-Wissenschaftler in der Bonner Gruppe. Der Neutronenstern und sein Begleiter bewegen sich in weniger als 18 Stunden um den gemeinsamen Schwerpunkt.
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Der Begleiter scheint extrem leicht zu sein und zu jenen etwa 20 bekannten Systemen zu gehören, bei denen die Masse des Pulsar-Partners nur wenige Hundertstel einer Sonnenmasse beträgt. Daher, so vermuten die Forscher, wird die hochenergetische Strahlung des Pulsars den Begleiter mit der Zeit vollständig verdampfen.
"Schwarze Witwe" nennen die Astronomen passenderweise einen solchen Neutronenstern. "Das ist fast ein wenig undankbar, da der Begleiter den Millisekunden-Pulsar erst durch die Massenübertragung auf hohe Drehgeschwindigkeiten gebracht hat", sagt Michael Kramer, Leiter der neuen Forschungsabteilung. "Nach der kompletten Verdampfung des Partners existiert der Pulsar als Einzelstern weiter."
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Suche nach den geheimnisvollen Gravitationswellen
Am Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie wurde im Jahr 2009 ein Projekt ins Leben gerufen, mit dem mindestens 500 neue Pulsare entdeckt werden sollen. Ein Hauptziel dieses Projekts ist es, durch die Millisekunden-Pulsare einen direkten Nachweis von Gravitationswellensignalen zu ermöglichen.
Diese wellenförmigen Verzerrungen des Raumes, die bislang nur theoretisch vorhergesagt wurden, führen nämlich zu kleinen Schwankungen in den Ankunftszeiten der Pulsar-Signale, die mit Hilfe der größten verfügbaren Radioteleskope der Erde nachweisbar sein sollten. Dazu Bruce Allen, Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover: "Tatsächlich könnten die Pulsar-Forscher das weltweite Rennen um die erste direkte Detektion von Gravitationswellen gewinnen. Es wird spannend!"
Quelle: csr
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