Es mag alt sein, aber es ist nicht tot. Unter isolierten Pulsaren - solchen, die nicht in einem Binärsystem hochgefahren wurden - ist es mehr als zehnmal älter als der vorherige Rekordhalter. Ein Team von Astronomen unter der Leitung von George Pavlov von der Penn State University beobachtete J0108 in Röntgenstrahlen mit Chandra und stellte fest, dass es in Röntgenstrahlen viel heller leuchtet als für einen Pulsar derart fortgeschrittener Jahre erwartet.
In einer Entfernung von 770 Lichtjahren ist es auch einer der nächsten Pulsare, die wir kennen.
Pulsare entstehen, wenn Sterne, die viel massereicher als die Sonne sind, bei Supernova-Explosionen zusammenbrechen und einen kleinen, unglaublich schweren Kern zurücklassen, der als Neutronenstern bekannt ist. Bei der Geburt drehen sich diese Neutronensterne, die das dichteste im Universum bekannte Material enthalten, schnell, bis zu hundert Umdrehungen pro Sekunde. Da die rotierenden Strahlen ihrer Strahlung von entfernten Beobachtern als Impulse gesehen werden, ähnlich einem Leuchtturmstrahl, nennen Astronomen sie „Pulsare“.
Astronomen beobachten eine allmähliche Verlangsamung der Rotation der Pulsare, wenn sie Energie wegstrahlen. Radiobeobachtungen von J0108 zeigen, dass es sich um einen der ältesten und schwächsten bekannten Pulsare handelt, der sich nur geringfügig schneller als eine Umdrehung pro Sekunde dreht.
Ein Teil der Energie, die J0108 verliert, wenn es sich langsamer dreht, wird in Röntgenstrahlung umgewandelt. Die Effizienz dieses Prozesses für J0108 ist höher als für jeden anderen bekannten Pulsar.
"Dieser Pulsar pumpt energiereiche Strahlung viel effizienter aus als seine jüngeren Cousins", sagte Pawlow. "Obwohl es mit zunehmendem Alter deutlich verblasst, ist es immer noch mehr als nur eine Herausforderung für die jüngeren Generationen."
Es ist wahrscheinlich, dass in J0108 zwei Formen der Röntgenemission erzeugt werden: Emission von Partikeln, die sich um Magnetfelder drehen, und Emission von erhitzten Bereichen um die Magnetpole des Neutronensterns. Die Messung der Temperatur und Größe dieser erhitzten Bereiche kann wertvolle Einblicke in die außergewöhnlichen Eigenschaften der Neutronensternoberfläche und den Prozess liefern, durch den geladene Teilchen durch den Pulsar beschleunigt werden.
Die jüngeren, hellen Pulsare, die üblicherweise von Radio- und Röntgenteleskopen erfasst werden, sind nicht repräsentativ für die gesamte Population von Objekten. Die Beobachtung von Objekten wie J0108 hilft Astronomen daher, ein vollständigeres Spektrum an Verhaltensweisen zu erkennen. In seinem fortgeschrittenen Alter befindet sich J0108 in der Nähe der sogenannten „Pulsar-Todeslinie“, wo erwartet wird, dass sich die gepulste Strahlung abschaltet und es viel schwieriger, wenn nicht unmöglich wird, sie zu beobachten.
"Wir können jetzt die Eigenschaften dieses Pulsars in einem Regime untersuchen, in dem kein anderer Pulsar außerhalb der Funkreichweite nachgewiesen wurde", sagte Co-Autor Oleg Kargaltsev von der University of Florida. „Um die Eigenschaften von„ sterbenden Pulsaren “zu verstehen, ist es wichtig, ihre Strahlung in Röntgenstrahlen zu untersuchen. Unsere Erkenntnis, dass ein sehr alter Pulsar ein so effizienter Röntgenstrahler sein kann, gibt uns Hoffnung, neue nahegelegene Pulsare dieser Klasse über ihre Röntgenemission zu entdecken. “
Die Chandra-Beobachtungen wurden von Pavlov und Kollegen in der Ausgabe des Astrophysical Journal vom 20. Januar 2009 berichtet. Die extreme Natur von J0108 war jedoch erst vollständig erkennbar, als am 6. Februar in der Doktorarbeit von Adam Deller von der Swinburne University in Australien über eine neue Distanz berichtet wurde. Der neue Abstand ist sowohl größer als auch genauer als der im Chandra-Papier verwendete Abstand, was zeigt, dass J0108 bei Röntgenstrahlen heller war als bisher angenommen.
"Plötzlich wurde dieser Pulsar zum Rekordhalter für seine Fähigkeit, Röntgenstrahlen zu erzeugen", sagte Pawlow, "und unser Ergebnis wurde noch interessanter, ohne dass wir viel zusätzliche Arbeit leisteten." Die Position des Pulsars, die Chandra Anfang 2007 in Röntgenstrahlen gesehen hat, unterscheidet sich geringfügig von der Anfang 2001 beobachteten Funkposition. Dies impliziert, dass sich der Pulsar mit einer Geschwindigkeit von etwa 440.000 Meilen pro Stunde bewegt, nahe einem typischen Wert für Pulsare.
Gegenwärtig bewegt sich der Pulsar von der Ebene der Milchstraße nach Süden, aber da er sich langsamer als die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxie bewegt, wird er sich schließlich in die entgegengesetzte Richtung zur Ebene der Galaxie zurückbiegen.
Quelle: NASA
