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News: Schnell rotierende Sterne

Wissenschaftler des Goddard Space Flight Center der NASA und des Los Alamos National Laboratory des Department of Energy berichten, daß sie einen sehr kompakten Stern entdeckt haben, der sich über 60mal pro Sekunde um seine Achse dreht. Sie haben ferner errechnet, daß es der Stern bei seiner Entstehung vor ca. 4.000 Jahren sogar auf 150 Umdrehungen pro Sekunde brachte.
„Dies ist der schnellste energiereiche Pulsar, den wir kennen“, sagte hierzu Astrophysiker John Middleditch vom Los Alamos National Laboratory. Die meisten Astronomen glaubten zuvor nicht, daß ein Pulsar, wie diese Sternenklasse heißt, bei so schnellen Drehungen entstehen kann.

„Der Pulsar rotiert doppelt so schnell wie der schnellste junge Pulsar, den wir bisher gesehen haben“, sagte Frank Marshall vom Goddard Space Flight Center in Greenbelt, der Leiter des Teams, das den Stern entdeckte. „Zum Vergleich: Er dreht sich über 6 Millionen Mal so schnell wie die Erde.“

Gefunden wurde der Pulsar, als die Wissenschaftler Röntgenstrahlungen untersuchten, die der Rossi X-ray Timing Explorer Satellite 1996 aufzeichnete. Beobachtungen mit dem von Japan und den USA gemeinsam betriebenen Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics (ASCA) bestätigten die Entdeckung.

Der neu entdeckte Pulsar stellt ein Bindeglied zwischen sich schnell drehenden Pulsaren mit relativ schwachen Magnetfeldern und sich langsamer drehenden Sternen dieses Typs mit starken Magnetfeldern dar.

Der Name Pulsar kommt daher, daß diese Sterne ihre Strahlung sehr schnell und impulsartig an- und auszuschalten scheinen. Die Sterne, so glauben die Astronomen, kanalisieren ihre Energie teilweise in einem Strahlungsbündel, und bei der Rotation bewegt sich der Strahl dann wie der Schein eines Leuchtturms durch das All. Indem die Wissenschaftler zählen, wie oft der Strahl auf der Erde aufblitzt, können sie berechnen, wie schnell sich ein Pulsar um seine eigene Achse dreht. Explodiert ein Stern als Supernova, hinterläßt er einen kompakten Kern mit einem Durchmesser von etwa 20 km, doch der enthält so viel Materie wie unsere Sonne. Der Stern ist dermaßen dicht, daß Neutronen die einzige Materie sind, die in ihm vorkommen; daher auch der Name Neutronenstern. Ein Pulsar ist ein Neutronenstern, der sich mit hoher Geschwindigkeit dreht.

Dem Team zufolge steht der Stern höchstwahrscheinlich mit dem Überbleibsel einer Supernova in Verbindung, die von Astronomen als N157B katalogisiert ist. Diese explodierte vor ca. 4000 Jahren in der Großen Magellanschen Wolke, einer nahen Begleitgalaxie unseres Milchstraßensystems.

Die Forscher nutzten die Daten der Rossi- und ASCA-Satelliten, um zu berechnen, wie schnell sich der Pulsar dreht. Daraus konnten sie sein Alter schätzen und kamen auf 5000 Jahre: Dies entspricht etwa der Altersbestimmung für den Überrest der Supernova.

Ein anderer, gut bekannter energiereicher Pulsar im Krebs-Nebel dreht sich fast 30mal pro Sekunde. Man nimmt allgemein an, daß er sich bei seiner Entstehung im Jahre 1054 nach Christi nur 60mal pro Sekunde drehte. Seit seiner Entdeckung 1968 haben die Astronomen mehrere Pulsare ausgemacht, die sich bis zu 100mal in der Sekunde drehen. Die Magnetfelder dieser sogenannten „Millisekunden-Pulsare“ (so bezeichnet, weil Ihre Umdrehungen jeweils nur ein paar tausendstel Sekunden andauern) sind tausend Mal schwächer als das des 1968 entdeckten Pulsars.

Den meisten Astronomen zufolge drehten sich die Millisekunden-Pulsare mit schwachem Magnetfeld bei ihrer Entstehung langsam. Erst später „legen sie zu“, nachdem sie gasförmige Materie aus sie umkreisenden Sternen aufgesaugt haben. Doch noch haben die Astronomen nicht genügend passende binäre Sternensysteme lokalisiert, um die vielen bisher entdeckten Millisekunden-Pulsare zu erklären.

Der in N157B gefundene Pulsar, dessen Magnetfeld nur wenig schwächer ist als das des Pulsares im Krebs-Nebel, legt einen Entwicklungs-Zusammenhang zwischen den energiereichen, sich langsam drehenden Pulsaren mit starkem Magnetfeld und den Millisekunden-Pulsaren mit schwachem Magnetfeld nahe. Seine Entdeckung bestätigt eine von Gotthelf und seinem Kollegen Q. Daniel Wang von der Northwestern University veröffentlichten Voraussage. „Nun scheint eines klar zu sein: Je schwächer das Magnetfeld ist, desto schneller dreht sich der Pulsar bei seiner Entstehung – möglicherweise bis hin zu Perioden von einer oder zwei Millisekunden bei Pulsaren mit schwachem Magnetfeld“, erläuterte Middleditch.

Die Astronomen suchen weiter nach einem Pulsar im Zentrum von SN1987A, einer Supernova, die am 23. Februar 1987 ebenfalls in der Großen Magellanschen Wolke erschien. Die meisten Astronomen, die diese Supernova untersuchen, erwarten, letztlich einen schnell rotierenden Pulsar mit schwachem Magnetfeld zu finden. Dies wäre ein weiteres logisches Glied in den Theorien, mit denen man die Entstehung von Pulsaren zu beschreiben versucht.

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