Neu entdeckter Pulsar wechselt zwischen der Aussendung von Röntgenstrahlen und der Aussendung von Radiowellen. Es ist der erste direkte Beweis dafür, dass aus einer Art Pulsar eine andere wird.
Ein internationales Team von Astronomen, die CSIRO-Radioteleskope und andere boden- und weltraumgestützte Instrumente einsetzen, hat einen kleinen Stern, einen Pulsar, gefangen, der sich einer radikalen Transformation unterzieht, die heute in der Zeitschrift Nature beschrieben wird.
„Zum ersten Mal sehen wir sowohl Röntgenstrahlen als auch extrem schnelle Funkimpulse von einem Pulsar. Dies ist der erste direkte Beweis dafür, dass sich ein Pulsar von einem Objekt in ein anderes verwandelt - wie eine Raupe, die sich in einen Schmetterling verwandelt “, sagte Dr. Simon Johnston, Leiter der Abteilung Astrophysik am CSIRO für Astronomie und Weltraumwissenschaften.
Ein künstlerischer Eindruck vom Pulsar und seinem Begleitstern. Gutschrift: ESA
Das kosmische Drama spielt sich 18.000 Lichtjahre entfernt in einem kleinen Sternhaufen (M28) im Sternbild Schütze ab.
Der Pulsar (PSR J1824-2452I) hat einen winzigen Begleitstern, der etwa ein Fünftel der Sonnenmasse hat. Obwohl der Begleiter klein ist, ist er wild und schlägt mit Materieströmen auf den Pulsar ein.
Normalerweise schützt sich der Pulsar vor diesem Ansturm, indem sein Magnetfeld den Materiestrom in den Raum ablenkt.
Aber manchmal schwillt der Strom zu einer Flut an und überwältigt das schützende „Kraftfeld“ des Pulsars. Wenn der Strom auf die Oberfläche des Pulsars trifft, wird seine Energie als Röntgenstrahlen freigesetzt.
Irgendwann lässt der Strom nach. Wieder einmal verstärkt sich das Magnetfeld des Pulsars und wehrt die Angriffe des Gefährten ab.
„Wir hatten das Glück, alle Phasen dieses Prozesses mit einer Reihe von Boden- und Weltraumteleskopen zu beobachten. Wir haben seit mehr als einem Jahrzehnt nach solchen Beweisen gesucht “, sagte Dr. Alessandro Papitto, der Hauptautor des Nature-Papiers. Dr. Papitto ist Astronom des Instituts für Weltraumforschung (ICE, CSIC-IEEC) in Barcelona.
Der Pulsar und sein Begleiter bilden ein sogenanntes massearmes binäres Röntgensystem. In einem solchen System leuchtet die vom Begleiter übertragene Materie den Pulsar in Röntgenstrahlen auf und lässt ihn schneller und schneller drehen, bis er zu einem „Millisekundenpulsar“ wird, der sich hunderte Male pro Sekunde dreht und Radiowellen aussendet. Der Prozess dauert ungefähr eine Milliarde Jahre, denken Astronomen.
Im aktuellen Zustand zeigt der Pulsar ein für beide Arten von Systemen typisches Verhalten: Millisekunden-Röntgenpulse, wenn der Begleiter den Pulsar mit Materie überflutet, und Funkpulse, wenn dies nicht der Fall ist.
"Es ist wie bei einem Teenager, der zwischen kindlichem und erwachsenem Verhalten wechselt", sagte John Sarkissian, der das System mit dem CSIRO-Radioteleskop Parkes beobachtete.
Das Parkes-Radioteleskop.
"Interessanterweise pendelt der Pulsar innerhalb weniger Wochen zwischen seinen beiden Zuständen hin und her."
Der Pulsar wurde ursprünglich mit dem Satelliten INTEGRAL der Europäischen Weltraumorganisation als Röntgenquelle detektiert. Röntgenpulsationen wurden mit einem anderen Satelliten, dem ESA-Satelliten XMM-Newton, beobachtet. weitere Beobachtungen wurden mit der NASA Swift gemacht. Das Chandra-Röntgenteleskop der NASA hat eine genaue Position für das Objekt.
Dann wurde das Objekt entscheidend mit dem Pulsarkatalog, der von der Australia Telescope National Facility von CSIRO erstellt wurde, und anderen Pulsarbeobachtungen verglichen. Dies stellte fest, dass es sich bereits um einen Funkpulsar handelte.
Die Quelle wurde im Radio mit dem Australia Telescope Compact Array von CSIRO entdeckt und dann mit dem Parkes-Radioteleskop von CSIRO, dem Robert C. Byrd Green Bank-Teleskop von NRAO in den USA und dem Westerbork Synthesis-Radioteleskop in den Niederlanden erneut beobachtet. Bei einer Reihe dieser späteren Beobachtungen wurden Impulse festgestellt, die zeigten, dass der Pulsar nur ein paar Wochen nach der letzten Erfassung der Röntgenstrahlen als normaler Funkimpulsar "wiederbelebt" worden war.
Vis CSIRO