Ein Schneller und eine Schlafmütze

Faszinierendes Pulsar-Paar entdeckt

Zwei Neutronensterne sind selten: nur sechs solche Systeme wurden bisher entdeckt. Der neueste Fund, publiziert von A.G. Lyne von der Universität in Manchester und Mitarbeitern in Science Express, hat die Anhänger der Pulsare elektrisiert. Zwei Pulsare wurden in enger Nachbarschaft voneinander gefunden, überdies überdeckt sich ihre Strahlung jeweils wechselseitig.

Darstellung der beiden Pulsare (Bild: John Rowe Animation)

Die Pulsare wurden bei der Suche im südlichen Himmel mithilfe des 64-m Parkes und des Jodrell Bank Radioteleskopes gefunden: ein 2.8 Sekunden Pulsar, J0737-3039B (Pulsar B), und ein 23 Millisekunden Pulsar, J0737-3039A (Pulsar A). Der kurze Abstand, die Kompaktheit des Systems und die hohe Präzision des zeitlichen Ablaufs bestimmten den ersten Eindruck.

Weil sich die Körper der beiden pulsierenden Sterne einander um 7 mm täglich annähern, bietet sich die Chance, Einsteins Relativitätstheorie einer genauen Untersuchung zu unterziehen. Immerhin bleibt dafür ein hinreichender Zeitraum, nämlich 85 Milliarden Jahre.

Der eine Pulsar ist schnell: 44 mal pro Sekunde leuchtet er und das alle 2,5 Stunden, die Zeit, die er für einen Durchgang benötigt. Der zweite Pulsar ist dagegen eine Schlafmütze. Er funkt nur einmal in je 2,8 Sekunden. Das bedeutet Unterschiede in den Massen und dem magnetischen Feld beider Pulsare. Nach den Berechnungen der Forscher entsteht dadurch ein Verhältnis der Massen zueinander wie es zuvor noch nicht bekannt war. "Das bringt eine Information zur Gravitation, die wir bisher noch nie hatten", erklärt A.G. Lyne.

Die schematische Darstellung eines Pulsars mit der Spin-, der Magnetischen und der auf die Erde gerichteten Achse

Ferner liegt die Umlaufbahn der Pulsare nahezu in unserer Sichtlinie. Als Neutronensterne produzieren sie Strahlen, die durch den Raum eilen. Wenn die Strahlen Richtung Erde gelenkt werden, entsteht die pulsierende Bewegung. Zugleich entsteht eine Finsternis, wenn der rasche Pulsar 20 bis 30 Sekunden hinter dem langsamen kommt. Und ferner muss der langsame Pulsar viele Fehler ertragen, die durch ungezügelte Partikel und Strahlungen seitens des energiereichen Nachbarn erzeugt werden. Solche plötzlichen "Windstöße" verändern den Charakter des langsamen Pulsars, indem sie als Leuchtzeichen, als schwaches und verschwommenes oder als flimmerndes Bild dargestellt werden, bevor der Pulsar regeneriert wird. Auf diese Weise kann sowohl der Richtstrahl der Pulsare untersucht, wie auch die Beschaffenheit des Magnetismus geprüft werden.

Neutronensterne sind das Ergebnis einer Supernova-Explosion. Sie stammen von großen Sternen, deren Masse das 4- bis 8-Fache der Sonne ausmacht. Die Explosion entfernt die äußere Schale und lässt die zentrale Region unter der Gravitation kollabieren. Daraus entsteht der Neutronenstern, in dem Protonen und Elektronen zu Neutronen geformt werden. Die bisher gefundenen Neutronensterne erreichen nicht mehr als 10 km im Umfang, haben aber eine Masse vom 1,4- bis zum Vielfachen der Sonne. Das bedeutet, dass solche Sterne ein Gravitationsfeld aufweisen, das 300.000 Mal größer als das der Erde ist.

Pulsarse (PULSating stARS) wurden erstmals von Jocelyn Bell Burnell im Jahr 1967 beobachtet, nachdem der Stern Crab Nebel mit einer konstanten Frequenz blinkte. Inzwischen weiß man, dass sie Partikel mit Lichtgeschwindigkeit von ihren beiden magnetischen Polen aussenden. Für den Fall, dass sich der wahre Nordpol und der magnetische Nordpol auf der Erde verschieden verhalten, sind die Rotations- und die Magnetischen Achsen verschoben. Dennoch sehen wir das Licht der Pulsare wie das Licht in einem Leuchtfeuer. Außerdem senden Pulsare auch Röntgen- und sonstige Strahlen aus, die unabhängig vom sichtbaren Licht sind und von den Magnetischen Polen diktiert werden.

Verständlich, dass die Forscher weit entfernt vom Verstehen der beiden Pulsare sind. So erlauben die bisherigen Ergebnisse nur rudimentäre Befunde, deren Bedeutung erst in den folgenden Jahren ermittelt werden kann. Somit können wir noch viele spannende neue Informationen erwarten. (Cecilia Schreiber)

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