Pulsare sind sich schnell drehende, stark strahlende Neutronensterne. Gelegentlich verändern sich diese schnell rotierenden Körper jedoch heftig und sprengen riesige Mengen an Energie in den Weltraum. Obwohl kurzlebig (im Bruchteil einer Sekunde), hat die beobachtete Explosion einen Schlag von mindestens 75.000 Sonnen. Ist das ein natürlicher Prozess im Leben eines Pulsars? Ist es eine ganz andere Art von kosmischen Phänomenen? Forscher schlagen vor, dass diese Beobachtungen eine andere Art von Neutronenstern sein könnten: Magnetare getarnt als Pulsare (und ohne eine Unze dunkler Materie in Sicht!)…
Neutronensterne sind ein Produkt massereicher Sterne nach einer Supernova. Der Stern ist nicht groß genug, um ein Schwarzes Loch zu erzeugen (d. H. Weniger als 5 Sonnenmassen), aber er ist groß genug, um eine winzige, dichte und heiße Masse von Neutronen zu erzeugen (daher der Name). Aufgrund des „Pauli-Ausschlussprinzips“ - eines quantenmechanischen Prinzips, das verhindert, dass zwei Neutronen innerhalb desselben Volumens dieselben Quanteneigenschaften aufweisen - wird auch vorausgesagt, dass Neutronensterne sehr heiß sind. Intensive Schwerkraftkräfte spielen in einem winzigen Volumen eine Rolle, aber Quanteneffekte stoßen die Neutronen ab. Nachdem der Stern zur Supernova geworden ist, da die Neutronensterne so klein sind (ein Radius von nur 10 bis 20 km), behält die kleine Masse den Drehimpuls der Sterne bei, was zu einem sich schnell drehenden, stark strahlenden Körper führt.
Ein Großteil des Magnetismus der Sterne bleibt ebenfalls erhalten, jedoch in einem stark erhöhten dichten Zustand. Von Neutronensternen wird daher ein intensives Magnetfeld erwartet. Es ist in der Tat dieses Magnetfeld, das dazu beiträgt, Emissionsstrahlen von den Magnetpolen des rotierenden Körpers zu erzeugen und einen Strahlungsstrahl zu erzeugen (ähnlich wie bei einem Leuchtturm).
Einer dieser blinkenden Leuchttürme hat die Beobachter jedoch überrascht… er explodierte, sprengte riesige Mengen an Energie in den Weltraum und drehte und blitzte dann weiter, als wäre nichts passiert. Dieses Phänomen wurde kürzlich vom Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) der NASA beobachtet und durch Daten des Chandra X-ray Observatory gestützt.
Es gibt tatsächlich andere Klassen von Neutronensternen da draußen. Langsam drehende, hochmagnetische „Magnetare“ gelten als separate Art von Neutronensternen. Sie unterscheiden sich vom weniger magnetischen Pulsar, da sie sporadisch große Energiemengen in den Weltraum abgeben und nicht die periodische Rotation aufweisen, die wir von Pulsaren verstehen. Es wird angenommen, dass Magnetare explodieren, wenn das intensive Magnetfeld (das stärkste Magnetfeld, von dem angenommen wird, dass es im Universum existiert) die Neutronensternoberfläche verzieht und extrem energetische Wiederverbindungsereignisse zwischen dem Magnetfluss verursacht, die heftige und sporadische Röntgenstrahlen verursachen.
Es gibt jetzt Spekulationen, dass bekannte periodische Pulsare, die plötzlich magnetarähnliche Explosionen zeigen, tatsächlich die hochmagnetischen Verwandten von Pulsaren sind getarnt als Pulsare. Pulsare haben einfach nicht genug magnetische Energie, um Explosionen dieser Größenordnung zu erzeugen, Magnetare schon.
Fotis Gavriil vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt und seine Kollegen analysierten einen jungen Neutronenstern (PSR J1846-0258 im Sternbild Aquila). Dieser Pulsar wurde aufgrund seines schnellen Spins (3,1 Umdrehungen pro Sekunde) oft als „normal“ angesehen, aber RXTE beobachtete 2006 fünf magnetarähnliche Röntgenstrahlen vom Pulsar. Jedes Ereignis dauerte nicht länger als 0,14 Sekunden und erzeugte die Energie von 75.000 Sonnen. Follow-up-Beobachtungen von Chandra bestätigten, dass der Pulsar im Laufe von sechs Jahren „magnetarartiger“ geworden war. Die Rotation des Pulsars verlangsamt sich ebenfalls, was darauf hindeutet, dass ein hohes Magnetfeld seine Rotation bremst.
Diese Ergebnisse sind signifikant, da sie darauf hindeuten, dass Pulsare und Magnetare dieselbe Kreatur sein können, nur zu unterschiedlichen Zeitpunkten eines Pulsarlebens und nicht zu zwei völlig unterschiedlichen Klassen von Neutronensternen…
Die Ergebnisse dieser Forschung werden in der heutigen Ausgabe von veröffentlicht Science Express.
Quelle: AAAS Science Express
