Der Pulsar PSR J0002 + 6216 wurde von einer Supernova mit unglaublicher Geschwindigkeit ausgeworfen
– Nachrichten vom 2. April 2019 –
Pulsare und Supernovas sind miteinander verbunden, weil eine Supernova einen Pulsar gebären kann. Wenn einige massive Sterne am Ende ihres Lebens ankommen, ist ihr hydrostatisches Gleichgewicht gebrochen. Die thermonuklearen Reaktionen, die in ihrem Zentrum stattfinden, können den enormen Gravitationsdruck nicht mehr kompensieren. Das Herz dieser Sterne bricht schließlich im Bruchteil einer Sekunde zusammen. Die Schockwelle prallt ab und stößt die äußeren Schichten des Sterns aus. Dieses Phänomen wird als Kern-Kollaps-Supernova bezeichnet.
Bei diesen gigantischen Explosionen wird die gesamte Masse des Sterns nicht verdampft. Supernovas bringen somit neue, sehr dichte Sterne hervor, die direkt aus dem Zusammenbruch der Schwerkraft resultieren. Sie sind Neutronensterne und im äußersten Fall schwarze Löcher. Neutronensterne strahlen entlang ihrer magnetischen Achse. Bei einer schnellen Rotation kann diese Strahlung manchmal die Erde abtasten, was den Eindruck erweckt, dass diese Sterne blinken. Dieses Phänomen wird als Pulsare bezeichnet.
In einem Foto, das Beobachtungen im sichtbaren Licht oder in Infrarot und im Radio enthält, ist die große Blase, die das Zentrum des Fotos einnimmt, ein Supernova-Überrest, und der Schwanz, der diesem Pulsar entweicht, heißt PSR J0002 + 6216. Er wurde von der Supernova erstellt . Die Aktion findet bei 6500 Lichtjahren von zu Hause aus im Sternbild Cassiopeia statt. PSR J0002 + 6216 wurde 2017 entdeckt und dank einer Bürgerinitiative namens Einstein @ Home. Diese Initiative verwendet Computer auf der ganzen Welt, um Daten des Fermi-Teleskops zu analysieren. Dank der vom Teleskop gesammelten Daten konnte ein wissenschaftliches Team die Ausstoßgeschwindigkeit des Pulsars bestimmen, was unglaublich ist.
Die Explosion der Supernova brachte PSR J0002 + 6216 auf fast tausend Kilometer pro Sekunde. Um die gigantischen Energien zu erkennen, die diese Geschwindigkeit erzeugt haben, müssen wir daran denken, dass dieser Pulsar trotz seiner geringen Größe eine größere Masse hat als die Sonne. Astronomen sind sich der Mechanismen, die den Pulsar auf dieser Ebene beschleunigt haben, noch nicht sicher. Vielleicht hat eine Asymmetrie während des Zusammenbruchs des Sterns eine dichte Region hervorgebracht, die lange genug überlebt hat, um die Rolle eines Katapults zu spielen.
PSR J0002 + 6216 läuft jetzt so schnell, dass es den Supernova-Rest passiert hat. Es wird tatsächlich durch seine Wechselwirkungen mit dem interstellaren Medium verlangsamt. Um diese ultradichte Kanonenkugel, die mit einem erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit gestartet wird, wirklich zu verlangsamen, braucht es jedoch noch mehr. In nur zehntausend Jahren hat PSR J0002 + 6216 53 Lichtjahre hinter sich. Allein sein langer Schwanz misst 13 Lichtjahre. Dies liegt an den Stoßwellen, die der Pulsar beim Überqueren des interstellaren Mediums erzeugt.
Durch die Fortsetzung der Beobachtungen zu Radiowellen und Röntgenstrahlen hofft ein Team von Wissenschaftlern, das Geheimnis dieses Hochgeschwindigkeits-Pulsars zu lösen. Dies ist eine Gelegenheit, wertvolle Hinweise auf die komplexe Physik zu finden, die den Zusammenbruch des Herzens eines Sterns erzeugt. Inzwischen ist PSR J0002 + 6216 aus der Galaxie aus.
Pulsare können bis zu 1500 Umdrehungen pro Sekunde drehen
Während ihres Lebens verlangsamen Pulsare. Die jüngsten Pulsare können sehr schnell sein. Die Aufzeichnung wird derzeit von PSR J1748-2446ad gehalten, die mehr als 700 Umdrehungen pro Sekunde durchführt. Dies bedeutet, dass der Boden an seinem Äquator mit einem Viertel der Lichtgeschwindigkeit scrollt. Die theoretische Grenze liegt wahrscheinlich bei 1500 Umdrehungen pro Sekunde. Jenseits dieser Rotationsgeschwindigkeit würde ein Neutronenstern explodieren. Die Rotationsgeschwindigkeit der meisten Pulsare verlangsamt sich während ihres Lebens.
Aber wenn sie in der Nähe eines Sterns sind, können sie beschleunigen, indem sie ihre Materie absorbieren. Sie absorbieren auch kinetisches Moment. Dies ist der Fall von PSR J1748-2446ad. Um in so kurzer Zeit so viel zu beschleunigen, kann der Pulsar dank dieses Mechanismus den Stern sehr schnell ausnutzen. Pulsare, die eine sehr geringe Rotation hatten, können daher beschleunigen, wenn sie einen Stern auf ihrem Weg kreuzen.
Planeten in der Nähe von Pulsaren könnten theoretisch Leben aufnehmen
Es kann Planeten um die Pulsare geben. Die Frage, ob die Planeten um die Pulsare das Leben aufnehmen können, wird immer noch diskutiert, aber das hindert nicht, einige Annahmen zu treffen. Letztes Jahr veröffentlichten zwei europäische Forscher eine theoretische Studie über die Bedingungen, die auf einem Planeten notwendig sind, um Leben in der Nähe eines Pulsars zu ermöglichen. Für sie wäre das Leben unter bestimmten Bedingungen möglich.
Erstens sollte der Planet in großer Entfernung vom Neutronenstern liegen. Selbst wenn es nur ein paar Dutzend Kilometer Durchmesser hat, muss es mindestens in einer astronomischen Einheit liegen. Selbst in dieser Entfernung sollte der Planet trotz der massiven Beschuss mit der Pulsarstrahlung massiv genug sein, um seine Atmosphäre zu erhalten. Und nur die Super-Erden könnten behaupten, ihre Atmosphäre zu erhalten, die etwa eine Million Mal dichter sein sollte als unsere. Wir wären dann in Bedingungen ähnlich dem tiefen Meeresboden der Erde.
Unsere Galaxie enthält wahrscheinlich Hunderttausende von Pulsaren und viele weitere Neutronensterne. Vielleicht sind für eines dieser Systeme die Voraussetzungen für die Entstehung des Lebens erfüllt.
Bild von Optical: NASA / HST / ASU / J. Hester et al. Röntgen: NASA / CXC / ASU / J. Hester et al. [Public Domain oder Public Domain], über Wikimedia Commons
Quellen
