Neue Erkenntnisse über den jungen Pulsar im Krebsnebel

Der Krebsnebel, aufgenommen vom Hubble Space Telescope. Im Zentrum des Supernova-Überrests befindet sich der Krebspulsar, ein schnell rotierender Neutronenstern von 25 Kilometern Durchmesser. Die Entfernung zu dem Objekt beträgt circa 6.300 Lichtjahre. (NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University))
Der Krebsnebel, aufgenommen vom Hubble Space Telescope. Im Zentrum des Supernova-Überrests befindet sich der Krebspulsar, ein schnell rotierender Neutronenstern von 25 Kilometern Durchmesser. Die Entfernung zu dem Objekt beträgt circa 6.300 Lichtjahre. (NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University))

Ein Radioteleskop, das einst für die Verfolgung ballistischer Raketen verwendet wurde, hat Astronomen geholfen zu bestimmen, wie sich die magnetische Feldstruktur und die Rotation des jungen und schnell drehenden Krebspulsars mit der Zeit verändern. Die Ergebnisse wurden am 1. November 2013 im Journal Science veröffentlicht.

Der Krebspulsar ist ein Neutronenstern, der in einer gewaltigen, kosmischen Explosion entstand, welche im Jahr 1054 n. Chr. in Europa und China als “ein heller Stern am Taghimmel” beobachtet wurde. Dieser extrem dichte Stern rotiert jetzt 30 Mal pro Sekunde und emittiert Radiowellen, die mit jeder Umdrehung Pulse erzeugen, ähnlich wie bei einem Leuchtturm. Der Stern selbst hat einen Durchmesser von nur 25 Kilometern, aber er enthält die Masse von fast einer Million Erden.

Professor Andrew Lyne und seine Kollegen von der University of Manchester berichten im Rahmen eines 22 Jahre dauernden Beobachtungsexperiments von einer stetigen Veränderung in diesen Pulsen. Die Beobachtungen geben den Forschern Informationen über die sehr starken Magnetfelder des Sterns und helfen uns, mehr über das sonst unerreichbare Innere des Sterns zu erfahren.

Die Blitze oder Pulse kommen paarweise. Die neuen Beobachtungen zeigen, dass der räumliche Abstand dieser Pulspaare um 0,6 Grad pro Jahrhundert zunimmt – eine unerwartet hohe Rate. Wie die Wissenschaftler belegt haben, bedeutet dies, dass der magnetische Pol in Richtung Äquator wandert.

Die Astronomen verwendeten ein 42-Fuß-Teleskop, das bis 1981 benutzt wurde, um die Blue Streak Raketen vom Woomera Raketentestgelände in Australien zu verfolgen. Dann wurde es demontiert, transportiert und am Jodrell Bank Observatory in Cheshire (England) wieder aufgebaut. Dieses relativ betagte Teleskop wurde benutzt, um den Krebspulsar 31 Jahre lang fast täglich zu beobachten. In dieser Zeit hat der Pulsar 30 Milliarden Mal rotiert und das Jodrell Bank Observatory hat jede Umdrehung mitgezählt. Die genauesten Beobachtungen, durchgeführt seit 1991, zeigen die kleine, stetige Veränderung im räumlichen Abstand der Pulse.

Die Studie wurde von Andrew Lyne geleitet, einem Professor Emeritus an der University of Manchester. Der überraschendste Aspekt dabei sei, dass diese Veränderung so schnell geschieht, wenn das Innere des Sterns supraleitend ist und das Magnetfeld in seiner Position verharren sollte, sagte er.

Co-Autor Professor Sir Francis Graham Smith sagte: “Dieser Pulsar ist erst 960 Jahre alt. Obwohl 22 Jahre nur ein kleiner Teil seiner bisherigen Lebenszeit sind, ist es ein viel größerer Bruchteil von der Lebenszeit eines Sterns, als Astronomen normalerweise untersuchen können.”

Dr. Christine Jordan, die bei dem Betrieb des Teleskops und der Durchführung der Beobachtungen hilft, sagte: “Es ist verblüffend, dass sich dieses relativ kleine Raketenverfolgungs-Teleskop, das 1974 von Marconi in Australien installiert und 1981 dem Jodrell Bank Observatory gestiftet wurde, wo man es für die Beobachtung von Pulsaren umbaute, als so großer Segen für Astronomen erwiesen hat. Das ist ein echtes Schwerter-zu-Pflugscharen-Konzept in Aktion.”

Dr. Patrick Weltevrede von der University of Manchester glaubt, dass dieses Ergebnis wichtige Auswirkungen auf unser Wissen über die Entwicklung von Pulsaren und die Art und Weise, wie sie Strahlung emittieren, haben wird. Er sagte: Der Krebspulsar ist eine Ikone. Er ist im gesamten elektromagnetischen Spektrum sichtbar, deswegen liefert dieses Ergebnis wichtige Anhaltspunkte darüber, wie diese kosmischen Leuchttürme leuchten, und sie erklären ein lange bestehendes Rätsel, wie Pulsare sich mit der Zeit verlangsamen.”

Quelle: http://www.manchester.ac.uk/aboutus/news/display/?id=10990

(THK)

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