Ein wissenschaftlicher Forscher von der University of Southampton leitet ein internationales Team, das den bisher am schnellsten gesehenen akkretierenden Röntgenpulsar entdeckt hat.
Dr. Simon Shaw von der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität ist Vertreter des Vereinigten Königreichs im INTEGRAL Science Data Centre in der Nähe von Genf (Schweiz) (ISDC ist Teil des Genfer Universitätsobservatoriums). Dort koordiniert er ein Team, das Daten von INTEGRAL empfängt und überwacht, einem Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der Röntgen- und Gammastrahlenstrahlung aus dem Weltraum erfassen soll.
Eine bisher unbekannte, helle Röntgenquelle wurde erstmals im Dezember 2004 in INTEGRAL-Daten auf der ISDC entdeckt. Sie wurde als „IGR J00291 + 5934“ bezeichnet und kurz darauf den Astronomen auf der ganzen Welt bekannt gegeben. Follow-up-Beobachtungen in den nächsten Wochen, in denen die Quelle langsam verblasste, zeigten, dass IGR J00291 + 5934 der am schnellsten bekannte akkretierende binäre Röntgenpulsar war.
Ein binäres System besteht aus zwei Sternen, die sich gegenseitig umkreisen. Wenn einer dieser Sterne einer Super-Nova-Explosion ausgesetzt ist, kann er zusammenbrechen und einen „Neutronenstern“ bilden - ein Objekt, das ausschließlich aus Neutronen besteht. Neutronensterne sind unglaublich dicht, wiegen etwas mehr als unsere Sonne, verdichten sich jedoch zu einer Kugel mit einer ähnlichen Größe wie Southampton. Ein Löffel Neutronensternmaterial würde ungefähr so viel wiegen wie das Gesamtgewicht jedes Menschen auf der Erde.
Das starke Gravitationsfeld um den Neutronenstern bewirkt, dass Material vom umlaufenden Stern abgezogen wird, der sich in einem als „Akkretion“ bekannten Prozess auf den Neutronenstern windet. Das Magnetfeld des Neutronensterns bewirkt, dass die akkretierte Materie auf kleine „Hot-Spots“ auf der Neutronensternoberfläche geleitet wird, wo sie Röntgen- und Gammastrahlen ausstrahlen. Ein „Pulsar“ wird beobachtet, wenn regelmäßige Blitze oder Pulsationen von den Hotspots aus gesehen werden, wenn sich der Neutronenstern dreht. Dies kann genauso gedacht werden wie die periodischen Blitze, die vom rotierenden Lichtstrahl in einem Leuchtturm aus gesehen werden.
Dieser spezielle Leuchtturm dreht sich jedoch ungefähr 600 Mal pro Sekunde, was der Oberfläche des Pulsars entspricht, der sich mit 30.000 km / s (10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit) bewegt - der schnellste seiner Art, der bisher beobachtet wurde. Die Umlaufzeit des Systems ist ebenfalls beeindruckend; Die beiden Sterne umkreisen sich alle 2,5 Stunden, sind aber ungefähr so weit voneinander entfernt wie der Mond und die Erde. Auf dem Pulsar in IGR J00291 + 5934 dauert ein Tag 0,0016 Sekunden und ein Jahr 147 Minuten!
"Die Geschwindigkeit, mit der sich dieses Objekt dreht, ist wirklich erstaunlich", kommentierte Dr. Shaw. „Es gibt uns die Möglichkeit, die Auswirkungen derart extremer Kräfte dieser Rotation auf das exotische Material in Neutronensternen zu untersuchen, das es auf der Erde nicht gibt. Es ist möglich, dass mehr dieser Objekte darauf warten, entdeckt zu werden, möglicherweise sogar noch schnellere. Wenn sie dort sind, wird INTEGRAL sie finden. “
Dr. Shaw ist der Hauptautor eines Papiers über das Objekt, das von der Zeitschrift Astronomy and Astrophysics zur Veröffentlichung angenommen wurde. Pre-Print verfügbar unter http://arxiv.org/abs/astro-ph/0501507
Originalquelle:
Pressemitteilung der University of Southampton
