ESA-Astronomen entdecken Pulsar, der seinen Begleiter auffrisst
Das Weltraumobservatorium Integral der ESA hat in Zusammenarbeit mit der Rossi X-ray Timing Explorer-Sonde der NASA einen rasch rotierenden Pulsar entdeckt, der dabei ist, seinen Begleiter zu verschlingen. Diese Entdeckung, über die in der jüngsten Ausgabe des Astronomy and Astrophysics Journal berichtet wird, unterstützt die Hypothese, dass Binärpulsare sich zu rasch rotierenden isolierten Pulsaren entwickeln, indem sie einen Stern in der Nähe verschlingen. Gas aus dem Begleiter treibt die Beschleunigung des Pulsars an. Die Forscher beschreiben dies als "evolutionären Schritt" zwischen einem ruhigen Leben als Binärpulsar, der etwa ein- bis zweimal pro Sekunde rotiert, und dem rasanten Leben eines Röntgen-Millisekundenpulsars. Dies ist das erste System, in dem ein Pulsar gefunden wurde, der dabei ist, sich selbst zu beschleunigen. "Wir kommen an den Punkt, wo wir einen beliebigen, schnell rotierenden isolierten Pulsar betrachten können und sagen 'Der da hatte mal einen Begleiter'", erklärt Dr. Maurizio Falanga, der die Integral-Beobachtungen im Commissariat à L'Energie Atomique (CEA) in Saclay, Frankreich, leitete. Pulsare sind rotierende Neutronensterne - eines der möglichen endgültigen Schicksale eines Sterns. Sie entstehen aus massereichen Sternen, die einmal mindestens acht Mal größer als die Sonne waren. Nachdem diese Sterne ihren Kernbrennstoff verbrannt haben, kommt es zu einer Supernova-Explosion. Bei dieser Explosion werden die äußeren Schichten eines Sterns weggeschleudert und es bleibt eine Supernova übrig. Das Zentrum des Sterns kollabiert unter seiner eigenen Schwerkraft mit so viel Energie, dass Protonen und Elektronen sich zu Neutronen vereinigen. Neutronensterne haben etwa die gleiche Masse wie unsere Sonne, doch sie werden in einen Raum von nur etwa 20 Kilometer Durchmesser gepresst. Neutronensterne können als Überreste einer Supernova, als isoliertes Objekt oder in binären Systemen, die zwei Sterne enthalten, die um ihr gemeinsames Massezentrum kreisen, auftreten. Neutronensterne rotieren bei ihrer Entstehung schnell, doch sie verlangsamen sich nach und nach im Lauf von einigen hunderttausend Jahren. Neutronensterne in binären Systemen können jedoch diesen Trend umkehren und sich mithilfe ihres Begleiters beschleunigen. In einem als "Akkretion" bezeichneten Prozess kann ein Neutronenstern Gas aus seinem Begleiter entfernen. Der Gasfluss in den Neutronenstern sorgt dafür, dass dieser immer schneller rotiert. Erstmals konnte diese Beschleunigung tatsächlich beobachtet werden. "Wir haben nun einen direkten Beweis dafür, dass der Stern schneller rotiert, während er seinen Begleiter auffrisst, etwas was niemand je zuvor bei einem solchen System gesehen hat", erklärt Koautor Dr. Lucien Kuiper vom niederländischen Institut für Weltraumforschung (SRON) in Utrecht. Dieser Pulsar mit der Bezeichnung IGR J00291+5934 wurde vom Integral-Observatorium der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) während einer Routinebeobachtung der äußeren Ränder der Milchstraße im Dezember 2004 entdeckt. Am darauf folgenden Tag nutzten Beobachter der NASA die Rossi X-ray Timing Explorer-Sonde, um herauszufinden, wie schnell das Objekt rotierte. Die Beobachtungen zeigten, dass der Begleiter bereits nur noch die Größe eines Bruchteils der Sonne hat, wahrscheinlich ist er so klein wie etwa 40 Jupitermassen. Die binäre Umlaufbahn ist 2,5 Stunden lang. Das gesamte System ist so klein, dass beide Sterne in den Umfang der Sonne passen würden. Diese Details unterstützen die Theorie, dass die beiden Sterne eng genug beieinander sind, dass eine Akkretion stattfinden kann, und dass der Begleiter aufgefressen wird.
Länder
Finnland, Frankreich, Niederlande, Vereinigte Staaten