Überraschende Entdeckung durch Chandra

Aktuelle, vom Chandra Röntgenobservatorium und Hubble vorgenommene Messungen am Pulsar 3C58 stellen die moderne Astrophysik einmal mehr vor ein Rätsel

Ein Beitrag von Roger Spinner. Quelle: NASA/CFA.

3C58 ist das Überbleibsel einer Supernova die 1181 von chinesischen und japanischen Astronomen beobachtet wurde. Sie befindet sich im Sternbild Kassiopeia und ist etwa 10.000 Lichtjahre von uns entfernt. Eine neue Beobachtungsserie von Chandra zeigt, dass der zentrale Pulsar – ein schnell rotierender Neutronenstern, der von der Supernova übrig blieb – von einem Ring aus Röntgenstrahlen umgeben ist. Zwei Jets aus Röntgenstrahlen schießen nach beiden Seiten aus dem Zentrum dieses Ringes hinaus und erstrecken sich dabei über eine Distanz von mehreren Lichtjahren. Um den Ring herum ist ein wirres Netz, bestehend aus vielen Schleifen von Röntgenstrahlung sichtbar.

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Diese Aufnahme von 3C58 entstand unter Verwendung des Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) am Chandra Röntgenobservatorium.
(Bild: NASA/CXC/SAO)

Diese Strukturen rühren von der Strahlung extrem energiereicher Partikel her, die sich in einem Magnetfeld bewegen, und zeigen eine starke Ähnlichkeit mit den Ringen, Jets und Röntgenschleifen des Krebs-Nebels (M 1).

Der 3C58 Pulsar, der Krebs-Pulsar und eine wachsende Liste anderer Pulsare liefern die elementaren Hinweise dafür, dass starke elektromagnetische Felder um schnell drehende Neutronensterne leistungsfähige Generatoren für energiereiche Partikel und magnetische Felder sind.

Das wirklich Ungewöhnliche an dieser Beobachtungsserie ist jedoch die Tatsache, dass die aktuellen Messreihen von 3C58 eine relativ kalte Oberflächentemperatur von nur noch knapp einer Million Grad feststellten. Dies überraschte die an den Messungen beteiligten Astrophysiker nicht unerheblich, sagt doch die gängige Theorie über das Abkühlen von Pulsaren, für Pulsare dieses Alters eine wesentlich höhere Oberflächentemperatur voraus.

Die Abkühlung eines Pulsars geht primär auf die Kollision von Neutronen mit anderen Subatomaren Partikel im Inneren des Pulsars zurück. Ein Pulsar ist derart dicht, dass ein Teelöffel seiner Masse mehr als eine Milliarde Tonnen wiegen kann. Die in diesem ultradichten Inneren stattfindenden Kollisionen lassen Neutrinos entstehen, welche beim Verlassen des Sternes immer einen kleinen Teil der vorhandenen Energie mitnehmen.

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Der Krebs-Nebel (M 1) ist der Überrest einer Supernova Explosion, die auf der Erde im Jahre 1054 gesehen wurde. Er befindet sich im Sternbild Stier und ist etwa 6000 Lichtjahre von der Erde entfernt.

(Bild: Nasa)

Die Geschwindigkeit des Abkühlens von 3C58 legt nahe, dass die Interaktion zwischen Neutronen und Protonen unter solch extremen Bedingungen von den Wissenschaftlern bisher nur unzureichend verstanden wurde, oder dass in diesem Pulsar vielleicht noch eine andere, bisher unbekannte exotische Art von Materie vorhanden ist.

Der 3C58 Pulsar kann in der Chandra-Aufnahme nicht direkt gesehen werden. Das Wissen von seiner Präsenz geht jedoch auf eine frühe Entdeckung von Chandra zurück und wird durch die Messung schnell pulsierender Radiowellen betätigt.

Ein detaillierter Bericht, mit zusätzlichen Informationen über die neue Entdeckung von Chandra ist auf der Website (in Englisch) des Chandra Röntgenobservatoriums veröffentlicht.

Weiterführende Websites:

Detaillierter Bericht auf der Chandra Homepage (engl.)


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