Astronomie kann aufgrund der enormen Entfernungen ein heikles Geschäft sein. Glücklicherweise haben Astronomen im Laufe der Jahre eine Reihe von Werkzeugen und Strategien entwickelt, mit denen sie entfernte Objekte genauer untersuchen können. Neben bodengestützten und weltraumgestützten Teleskopen gibt es auch die als Gravitationslinsen bekannte Technik, bei der die Schwerkraft eines dazwischenliegenden Objekts verwendet wird, um das von einem weiter entfernten Objekt kommende Licht zu vergrößern.
Kürzlich hat ein Team kanadischer Astronomen diese Technik verwendet, um einen verdunkelnden binären Millisekundenpulsar zu beobachten, der sich etwa 6500 Lichtjahre entfernt befindet. Laut einer vom Team erstellten Studie beobachteten sie zwei intensive Strahlungsbereiche um einen Stern (einen Braunen Zwerg), um Beobachtungen des anderen Sterns (eines Pulsars) durchzuführen - was zufällig die Beobachtungen mit der höchsten Auflösung in der astronomischen Geschichte waren.
Die Studie mit dem Titel „Pulsaremission, die durch Plasmalinsen in einer Finsternis-Binärdatei verstärkt und aufgelöst wird“ wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Natur. Die Studie wurde von Robert Main, einem Doktoranden der Astronomie am Dunlap-Institut für Astronomie und Astrophysik der Universität von Toronto, geleitet und umfasste Mitglieder des kanadischen Instituts für theoretische Astrophysik, des Perimeter-Instituts für theoretische Physik und des kanadischen Instituts für fortgeschrittene Forschung.
Das beobachtete System ist als „Black Widow Pulsar“ bekannt, ein binäres System, das aus einem Braunen Zwerg und einem Millisekunden-Pulsar besteht, die eng beieinander kreisen. Aufgrund ihrer Nähe zueinander haben Wissenschaftler festgestellt, dass der Pulsar aktiv Material von seinem braunen Zwergbegleiter absaugt und es schließlich verbrauchen wird. Der 1988 entdeckte Name „Black Widow“ wurde inzwischen auf andere ähnliche Binärdateien angewendet.
Die Beobachtungen des kanadischen Teams wurden dank der seltenen Geometrie und Eigenschaften der Binärdatei ermöglicht - insbesondere des „Nachlaufs“ oder des kometenartigen Gasschwanzes, der sich vom Braunen Zwerg bis zum Pulsar erstreckt. Wie Robert Main, der Hauptautor des Papiers, in einer Pressemitteilung des Dunlap Institute erklärte:
„Das Gas wirkt wie eine Lupe direkt vor dem Pulsar. Wir betrachten den Pulsar im Wesentlichen durch eine natürlich vorkommende Lupe, die es uns regelmäßig ermöglicht, die beiden Regionen getrennt zu sehen. “
Wie alle Pulsare ist die „Schwarze Witwe“ ein schnell rotierender Neutronenstern, der sich mit einer Geschwindigkeit von über 600 Mal pro Sekunde dreht. Während es sich dreht, sendet es Strahlungsstrahlen von seinen beiden polaren Hotspots aus, die aus der Ferne einen Stroboskopeffekt haben. Der Braune Zwerg ist mittlerweile etwa ein Drittel des Sonnendurchmessers, etwa zwei Millionen Kilometer vom Pulsar entfernt und umkreist ihn alle 9 Stunden.
Weil sie so nahe beieinander liegen, ist der Braune Zwerg gezeitengebunden an den Pulsar gebunden und wird von starker Strahlung gestrahlt. Diese intensive Strahlung erwärmt eine Seite des relativ kühlen Braunen Zwergs auf Temperaturen von etwa 6000 ° C (10.832 ° F), die gleiche Temperatur wie unsere Sonne. Aufgrund der Strahlung und der Gase, die zwischen ihnen strömen, stören sich die vom Pulsar kommenden Emissionen gegenseitig, was es schwierig macht, sie zu untersuchen.
Astronomen haben jedoch lange verstanden, dass dieselben Regionen als „interstellare Linsen“ verwendet werden können, die Pulsaremissionsregionen lokalisieren und so ihre Untersuchung ermöglichen. In der Vergangenheit konnten Astronomen Emissionskomponenten nur geringfügig auflösen. Dank der Bemühungen von Main und seinen Kollegen konnten sie zwei intensive Strahlungsfackeln beobachten, die 20 Kilometer voneinander entfernt waren.
Die Ergebnisse dieser Studie sind nicht nur eine beispiellose hochauflösende Beobachtung, sondern könnten auch einen Einblick in die Natur der mysteriösen Phänomene geben, die als Fast Radio Bursts (FRBs) bekannt sind. Wie Main erklärte:
„Viele beobachtete Eigenschaften von FRBs könnten erklärt werden, wenn sie durch Plasma-Linsen verstärkt werden. Die Eigenschaften der verstärkten Impulse, die wir in unserer Studie festgestellt haben, zeigen eine bemerkenswerte Ähnlichkeit mit den Bursts des sich wiederholenden FRB, was darauf hindeutet, dass der sich wiederholende FRB in seiner Wirtsgalaxie durch Plasma linsenförmig sein kann. “
Es ist eine aufregende Zeit für Astronomen, in der verbesserte Instrumente und Methoden nicht nur genauere Beobachtungen ermöglichen, sondern auch Daten liefern, die langjährige Rätsel lösen könnten. Es scheint, dass alle paar Tage faszinierende neue Entdeckungen gemacht werden!
