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Astrophysik: Im Griff der Schwarzen Witwe

Wissenschaftler haben in den Weiten des Alls ein ungewöhnliches Duo entdeckt: Ein tobender Neutronenstern zersetzt eine nahe Sonne.
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Für Jahrzehnte gab das Sternsystem PSR J1653−0158 Forschern Rätsel auf: Im Takt von 75 Minuten schwankte seine Helligkeit, was auf zwei sich eng umkreisende Objekte hindeutete. Daneben schien die 2700 Lichtjahre entfernte Region auch Gammastrahlung abzugeben. Forscher konnten sich das am ehesten damit erklären, dass es sich bei einem Partner des Duos um einen schnell rotierenden Neutronenstern handelt, einen Pulsar. In diesem Fall sollte PSR J1653−0158 aber ein Signal im Radiowellenbereich abstrahlen, das sich in kurzen Abständen wiederholt und charakteristisch für Pulsare ist. Doch wieso war davon nichts zu sehen?

Ein Team um Lars Nieder vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover hat das Rätsel nun gelöst: Hinter PSR J1653−0158 verbirgt sich ein ungewöhnlich schwerer und schnell rotierender Neutronenstern, der – wie für Pulsare üblich – an seinen Polen jeweils einen Strahlungskegel im Kreis schwenkt. Die darin enthaltenen Radiowellen bleiben allerdings im weiteren Umfeld des extremen Objekts hängen, das aus für diese Strahlungsart undurchdringlichem Plasma besteht.

Die dichte Suppe stammt von dem Begleiter des Pulsars, einem Zwergstern. Dieser umrundet den kompakten, mehr als zwei Sonnenmassen schweren Neutronenstern alle 75 Minuten einmal, berichten die Forscher im Fachmagazin »The Astrophysical Journal Letters«. Wegen der großen Nähe hat die Strahlung des Pulsars Teile des Begleitsterns verdampfen lassen – das heiße Gas hüllt das System nun in eine Art Kokon.

Das System PSR J1653−0158 (künstlerische Darstellung)Laden...
PSR J1653−0158 | Der Pulsar und sein Partner (unten) umkreisen sich in einem Abstand, der gerade mal dem von Erde und Mond (oben) entspricht.

Astrophysiker bezeichnen Pulsare, die ihr Umfeld zersetzen, auch als »Schwarze Witwe«. Dass PSR J1653−0158 solch ein Exemplar versteckt hält, verrieten Messdaten des Gammastrahlen-Satelliten Fermi. Laut seinen Aufzeichnungen schwankt die von dem System ausgehende Gammastrahlung im Takt von zwei Millisekunden – anders als Radiowellen kann sie die Plasmawolke im Umfeld des Systems durchdringen. Das ist jedenfalls das Ergebnis einer Datenanalyse des Projekts Einstein@Home, bei der tausende Privatpersonen ihre Computer in den Dienst des Forschungsprojekts stellten.

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