Astronomen beobachten einen Pulsar 6500 Lichtjahre von der Erde entfernt und sehen, wie zwei separate Flares von seiner Oberfläche kommen
Astronomie kann aufgrund der schieren Entfernungen ein heikles Geschäft sein. Glücklicherweise haben Astronomen im Laufe der Jahre eine Reihe von Werkzeugen und Strategien entwickelt, die ihnen helfen, weit entfernte Objekte genauer zu untersuchen. Neben boden- und weltraumgestützten Teleskopen gibt es auch die als Gravitationslinsen bezeichnete Technik, bei der die Schwerkraft eines dazwischenliegenden Objekts verwendet wird, um Licht von einem weiter entfernten Objekt zu vergrößern.
Kürzlich hat ein Team kanadischer Astronomen diese Technik verwendet, um einen verdunkelnden binären Millisekundenpulsar in einer Entfernung von etwa 6500 Lichtjahren zu beobachten. Entsprechend eine Studie Das Team produzierte zwei intensive Strahlungsregionen um einen Stern (einen Braunen Zwerg), um den anderen Stern (einen Pulsar) zu beobachten – zufällig die höchstaufgelösten Beobachtungen in der astronomischen Geschichte.
Die Studie mit dem Titel „ Pulsaremission verstärkt und aufgelöst durch Plasmalinsen in einem Eclipsing Bin und “, erschien kürzlich in der ZeitschriftNatur.Die Studie wurde von Robert Main, einem Doktoranden der Astronomie am Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics der University of Toronto, geleitet und umfasste Mitglieder des Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, des Perimeter Institute for Theoretical Physics und des Canadian Institute for Advanced Research.
Das von ihnen beobachtete System ist als „Black Widow Pulsar“ bekannt, ein Doppelsystem, das aus einem Braunen Zwerg und einem Millisekundenpulsar besteht, die eng umeinander kreisen. Aufgrund ihrer Nähe zueinander haben Wissenschaftler festgestellt, dass der Pulsar aktiv Material von seinem braunen Zwergenbegleiter absaugt und es schließlich verbrauchen wird. Der Name „Black Widow“ wurde 1988 entdeckt und wird seitdem auf andere ähnliche Binärdateien angewendet.
Die Beobachtungen des kanadischen Teams wurden dank der seltenen Geometrie und Eigenschaften des Doppelsterns möglich – genauer gesagt des „Wake“ oder kometenähnlichen Gasschweifs, der sich vom Braunen Zwerg bis zum Pulsar erstreckt. Wie Robert Main, der Hauptautor des Papiers, in einem Dunlap-Institut erklärte Pressemitteilung :
„Das Gas wirkt wie eine Lupe direkt vor dem Pulsar. Wir betrachten den Pulsar im Wesentlichen durch eine natürlich vorkommende Lupe, die es uns in regelmäßigen Abständen ermöglicht, die beiden Regionen getrennt zu sehen.“
Wie alle Pulsare ist die „Black Widow“ ein schnell rotierender Neutronenstern, der sich mit einer Geschwindigkeit von über 600 Mal pro Sekunde dreht. Während es sich dreht, sendet es Strahlungsstrahlen von seinen beiden polaren Hotspots aus, die aus der Ferne einen Stroboskopeffekt haben. Der Braune Zwerg hingegen hat etwa ein Drittel des Sonnendurchmessers, befindet sich etwa zwei Millionen Kilometer vom Pulsar entfernt und umkreist ihn alle 9 Stunden.
Bild des Pulsars, umgeben von seinem Bugstoß. Weiße Strahlen zeigen an, dass Materieteilchen und Antimaterie vom Stern ausgespeist werden. Sein Begleitstern ist zu nah am Pulsar, um in dieser Größenordnung sichtbar zu sein. Bildnachweis: NASA/CXC/M.Weiss
Da sie so nah beieinander liegen, ist der Braune Zwerg an den Pulsar gebunden und wird von starker Strahlung gesprengt. Diese intensive Strahlung erwärmt eine Seite des relativ kühlen Braunen Zwergs auf Temperaturen von etwa 6000 °C (10.832 °F), die gleiche Temperatur wie unsere Sonne. Aufgrund der Strahlung und der Gase, die zwischen ihnen hindurchtreten, interferieren die Emissionen des Pulsars miteinander, was ihre Untersuchung erschwert.
Astronomen haben jedoch seit langem verstanden, dass dieselben Regionen als „interstellare Linsen“ verwendet werden könnten, die Pulsaremissionsregionen lokalisieren und so ihre Untersuchung ermöglichen könnten. In der Vergangenheit konnten Astronomen Emissionskomponenten nur marginal auflösen. Aber dank der Bemühungen von Main und seinen Kollegen konnten sie zwei intensive Strahlungsfackeln im Abstand von 20 Kilometern beobachten.
Die Ergebnisse dieser Studie sind nicht nur eine beispiellos hochauflösende Beobachtung, sondern könnten auch Einblicke in die Natur der mysteriösen Phänomene geben, die als . bekannt sind Schnelle Radio-Bursts (FRB). Als Haupt erklärt :
„Viele beobachtete Eigenschaften von FRBs könnten erklärt werden, wenn sie durch Plasmalinsen verstärkt werden. Die Eigenschaften der verstärkten Pulse, die wir in unserer Studie entdeckt haben, zeigen eine bemerkenswerte Ähnlichkeit mit den Ausbrüchen des sich wiederholenden FRB, was darauf hindeutet, dass der sich wiederholende FRB durch Plasma in seiner Wirtsgalaxie gelinsen werden könnte.“
Es ist eine aufregende Zeit für Astronomen, in der verbesserte Instrumente und Methoden nicht nur genauere Beobachtungen ermöglichen, sondern auch Daten liefern, die seit langem bestehende Rätsel lösen könnten. Es scheint, dass alle paar Tage faszinierende neue Entdeckungen gemacht werden!
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