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Kosmologie: Verursacht Engtanz mysteriöses Pulsarsignal?

Zwei rotierende Neutronensterne senden schwankende Radiowellenmuster aus. Extrem schnelle und enge Umläufe sehr dichter Objekte könnten das erklären – sie gelten den Forschern aber als "letzter Ausweg".
Pulsare für eine hochpräzise ZeitmessungLaden...

Manchmal muss ein Schüler beenden, was sein Lehrer begonnen hat. Ans Beenden der Arbeit von Joanna Rankin kann man zwar bei der aktuellen Studie ihrer Studentin Haley Wahl von der University of Vermont zu merkwürdigen Signalen zweier Pulsare noch nicht denken. Zu spektakulär scheint die Erklärung, die Wahl zusammen mit Kollegen für die Entdeckung ihrer Professorin liefert. Doch als "letzter Ausweg" soll der Ansatz laut Rankin, die ebenfalls an der Studie beteiligt war, zumindest gut sein.

Für gewöhnlich strahlen Pulsare, rotierende Überbleibsel einst explodierter schwerer Sterne, ihre Radiosignale in einem äußerst präzisen Takt ab. Wegen der hohen Genauigkeit will man diese Pulse sogar nutzen, um schwache Effekte der Kosmologie wie Gravitationswellen nachzuweisen. Joanna Rankin hatte in den 1990er Jahren beim Pulsar B0919+06 jedoch ein Brausen in dessen Radiosignal entdeckt: Die Radiopulse begannen plötzlich früher einzutreffen als erwartet. Das Signal normalisierte sich danach aber innerhalb von Minuten wieder. Rankin dachte zuerst an einen Instrumentenfehler des Teleskops, mit dem sie die Signale aufgefangen hatte. Doch die Messungen waren korrekt. Auch ein zweiter Pulsar, B1859+07, zeigte später den Effekt. Rankin veröffentlichte 2006 eine Studie über ihre Beobachtungen. Eine Erklärung für das Brausen fehlte aber weiterhin.

Die liefert nun ihre Studentin Haley Wahl. Demnach könnte ein sehr dichtes Objekt, das einen Pulsar schnell und eng umkreist, dessen Radiosignale auf die beobachtete Weise verzerren. Dazu müsste das Objekt mit einem nicht geringen Anteil der Lichtgeschwindigkeit in wenigen Minuten und enger als bei allen bekannten Paarungen im Universum den Pulsar umlaufen. Durch Störungen des Magnetfelds des Pulssterns könnte dann das beobachtete Muster entstehen.

Allerdings müsste man es ob der enormen Kräfte bei solchen Bedingungen mit einem ganz speziellen Material zu tun haben. "Es muss unglaublich dicht sein, um in einem Stück zu bleiben", sagte Rankin gegenüber dem "New Scientist". "Selbst ein gewöhnlicher Fels würde sich in Staub verwandeln." In Frage käme den Forschern zufolge ein kleines Schwarzes Loch oder ein Klumpen aus Material eines Weißen Zwergs. Von diesen kleinen, sehr kompakten alten Sternen hat man schon Exemplare beobachtet, die in wenigen Stunden einen Neutronenstern umlaufen. Womöglich sind die beobachteten Systeme von Pulsaren in einem sehr fortgeschrittenen Stadium, in dem sich Pulsar und Klumpen spiralförmig ihrer finalen Kollision annähern.

"Die ganze Überlegung von Satellitenobjekten, die sich so nah an einem Pulsar befinden, ist so verrückt, dass wir sie nur als letzten Ausweg bezeichnen", gesteht Rankin jedoch. Ein solches System nachzuweisen dürfte außerdem äußerst schwierig werden. Die Forscher hoffen durch ihre Studie auf verfeinerte Erklärungsmodelle anderer Wissenschaftler und schließlich auf etwas Beobachtungszeit, um diese überprüfen zu können.

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