Das XMM-Newton-Teleskop der ESA lüftet die Geheimnisse der Neutronensterne
Neutronensterne sind für viele Forscher der Schlüssel zum Verständnis der Entstehung des Universums in den Sekundenbruchteilen nach dem Urknall. Dank dem Teleskop XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) sind sie der Lösung des Rätsels dieser kuriosen Himmelskörper ein Stück näher gekommen. Neutronensterne sind äußerst dicht - so dicht, dass ein Stück, das so groß ist wie ein Zuckerwürfel, über eine Milliarde Tonen wiegt. Eine Theorie besagt, dass die normalen Bausteine der Atome (Protonen, Elektronen und Neutronen) im Kern dieser Sterne verschmolzen sind und Plasma aus aufgelöster Materie gebildet haben. Manche Wissenschaftler gehen davon aus, dass dieses Plasma beim Entstehen unseres Universums gebildet wurde und viele wichtige Erkenntnisse bringen könnte. Um die Existenz dieser Substanz nachweisen zu können, mussten die Forscher mehr über die Materie in Neutronensternen in Erfahrung bringen. Bevor die Dichte der Materie in einem Objekt berechnet werden kann, muss das präzise Verhältnis zwischen Radius und Masse bekannt sein. Vor XMM-Newton war kein Instrument in der Lage, solche Messungen in Neutronensternen durchzuführen. Dies ist erst dank der bahnbrechenden Technik des modernen Röntgenteleskops der ESA möglich. Dazu wurde die Dichtigkeit der Sterne indirekt, d.h. durch die Messung ihrer "Rotverschiebung" berechnet. Ein Neutronenstern besitzt eine immense Anziehungskraft, was dazu führt, das die vom Stern ausgestrahlten Lichtpartikel ihre Energie verlieren. Diesen Prozess bezeichnet man als Gravitationsrotverschiebung. Durch die erstmalige präzise Messung dieses Prozesses enthüllte XMM-Newton schließlich die Dichte eines Neutronensterns. Fred Jansen, ESA-Projektwissenschaftler für XMM-Newton, sagte über diesen Erfolg: "Diese höchst präzise Messung wurde erst durch die Empfindlichkeit von XMM-Newton und seine Fähigkeit, Details zu unterscheiden, ermöglicht." Die NASA-Mitarbeiterin und wichtigste Urheberin der Entdeckung Jean Cottam sagte: "Die ersten Versuche, die Gravitationsrotverschiebung zu messen, wurden angestellt, gleich nachdem Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie veröffentlichte, aber bisher war niemand in der Lage, die Auswirkungen in einem Neutronenstern zu messen, die man für gewaltig hielt. Dies hat sich nun bestätigt." Die ersten Ergebnisse deuten jedoch nicht darauf hin, dass Neutronensterne ein exotisches Plasma aus aufgelöster Materie enthalten, das gleich nach dem Urknall entstanden ist. Neutronensterne scheinen aus normaler Materie zu bestehen, aber die am Projekt beteiligten Wissenschaftler bemerken, dass die Ergebnisse nicht eindeutig sind, und bezeichnen sie lediglich als einen "ersten Schritt" zur Lüftung der Geheimnisse dieser mysteriösen Sterne.