In der Nähe befindet sich die Galaxie mit der ersten ultraluminösen Röntgenquelle, die ein Pulsar ist

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Caltech Astronomen von Pasadena, Kalifornien, haben eine ultraluminöse Röntgenquelle (ULX) entdeckt, die pulsiert. Ihre Analyse ergab, dass die Quelle in einer nahegelegenen Galaxie – M82 – von einem rotierenden Neutronenstern, einem Pulsar, stammt. Dies ist die erste ULX-Quelle, die einem Pulsar zugeschrieben wird.

Matteo Bachetti von der Université de Toulouse in Frankreich identifizierte zuerst die pulsierende Quelle und ist der Hauptautor des Papiers: „ Eine ultraluminöse Röntgenquelle, die von einem akkretierenden Neutronenstern angetrieben wird “ in der Zeitschrift Nature. Caltech-Astronomin Dr. Fiona Harrison, die Teamleiterin, sagte: „Dieser kompakte kleine stellare Überrest ist ein echtes Kraftpaket. Wir haben noch nie etwas Vergleichbares gesehen. Wir alle dachten, ein Objekt mit so viel Energie müsse ein Schwarzes Loch sein.“

Das Außergewöhnlichste ist, dass diese Entdeckung die Theorien, die es bereits schwer haben, die Existenz ultraleuchtender Röntgenquellen zu erklären, noch stärker belastet. Die Last fällt auf die Schulter der Theoretiker.

Das NuStar-Weltraumteleskop, das 2012 von einer Pegasus-Rakete der Orbital Science Corp. in die Erdumlaufbahn geschossen wurde. Das Wolter-Teleskop liefert Bilder in einem Spektralbereich von 5 bis 80 KeV. (Bild: NASA/Caltech-JPL)

Die Quelle der Beobachtungen ist das NuSTAR-Weltraumteleskop, a NASA-Mission der SMEX-Klasse . Es ist ein Wolter-Teleskop das eine Optik mit streifendem Einfall verwendet, nicht Glas (Refraktion) oder Spiegel (Reflexion) wie bei Teleskopen für sichtbares Licht. Der Einfallswinkel der Röntgenstrahlen muss sehr flach sein und folglich wird die Optik auf ein 10 Meter (33 Fuß) langes Fachwerk verlängert. NuSTAR zeichnet seine Beobachtungen mit einem Zeitstempel auf, z. B. beim Aufnehmen eines Himmelsvideos. Die Videoaufzeichnung in hoher Geschwindigkeit erfolgt nicht im sichtbaren Alltagslicht, sondern im sogenannten harten Röntgen. Nur Gammastrahlen sind energiereicher. Röntgenstrahlen gehen von den stärksten Quellen und Ereignissen im Universum aus. NuStar beobachtet im Energiebereich von Röntgenstrahlen von 5 bis 80 KeV ( Elektronenvolt )während der berühmte Chandra Weltraumteleskop beobachtet im Bereich von 0,1 bis 10 KeV. Chandra ist eines der großen Weltraumteleskope der NASA, das 1999 vom Space Shuttle Columbia (STS-93) ins All gestartet wurde. Chandra hat unsere Sicht auf das Universum so dramatisch verändert wie das erste von Galileo konstruierte Teleskop. NuSTAR führt die Untersuchung von Röntgenstrahlen zu höheren Energien und mit größerer Schärfe fort.

ULX-Quellen sind im Universum selten, aber dies ist die erste pulsierende ULX. Nach einer Analyse kamen sie zu dem Schluss, dass es sich nicht um ein Schwarzes Loch handelt, sondern um seinen kleinen Bruder, einen sich drehenden Neutronenstern als Quelle. Genauer gesagt ist dies ein akkretierender binärer Pulsar; Materie von einem Begleitstern wird von dem Pulsar gravitativ angezogen und akkretiert auf ihn.

Das Paradebeispiel für einen Pulsar – der Krebsnebelpulsar, M1. Diese tatsächlichen Beobachtungen zeigen die Ausdehnung von Stoßwellen, die vom Pulsar ausgehen und mit dem umgebenden Nebel interagieren. Der Crab Pulsar pulsiert tatsächlich 30 Mal pro Sekunde, hier nicht zu sehen, aufgrund seiner Rotationsgeschwindigkeit und des relativen Versatzes des Magnetpols. Charndra X-Rays (links), Hubble Sichtbares Licht (rechts). (Bild: NASA, JPL-Caltech)

Nehmen Sie einen Neutronenstern und drehen Sie ihn auf 700 Umdrehungen pro Sekunde bis zu einer Umdrehung alle 10 Sekunden. Jetzt haben Sie einen Neutronenstern namens Pulsar. Sich drehend oder nicht, dies sind die Überreste von Supernovae, Sternexplosionen, die eine Galaxie mit 300 Milliarden Sternen überstrahlen können. Nur ein Teelöffel Neutronensternmaterial wiegt 10 Millionen Tonnen (9.071.847.400 kg). Das ist das gleiche Gewicht wie 900 Große Pyramiden von Gizeh, alle auf einen Teelöffel kondensiert. So unglaublich ein Material und ein Stern ein Neutronenstern ist, wurde nicht angenommen, dass er die Quelle ultraluminöser Röntgenquellen ist. Diese Ansicht hat sich mit der Analyse der Beobachtungen durch dieses Forschungsteam, das NuSTAR verwendet, geändert. Der Teleskopname – NuSTAR – steht für Nuclear Spectroscopic Telescope Array.

Es gibt nichts Alltägliches über Schwarze Löcher. Dr. Stephen Hawking räumte erst nach 25 Jahren, im Jahr 2004 (die Thorne-Hawking-Wette), ein, dass Schwarze Löcher existieren. Und noch heute ist es nicht ganz sicher. Recall the Universe Today wöchentlich – Space Hangout am 26. September – “ Gibt es Schwarze Löcher? “ und der Artikel von Jason Major, „ Es gibt keine schwarzen Löcher. '

Pulsarsterne sind fast so exotisch wie Schwarze Löcher, und alle Astronomen akzeptieren die Existenz dieser sich drehenden Neutronensterne. Es gibt drei Endzustände eines sterbenden Sterns. Sterne wie unsere Sonne werden am Ende ihres Lebens zu sehr dichten Weißen Zwergensternen, etwa von der Größe der Erde. Neutronensterne sind der nächste „entartete“ Zustand eines sterbenden erschöpften Sterns. Alle Elektronen sind mit den Protonen im Material des Sterns zu Neutronen verschmolzen. Ein Neutronenstern ist eine entartete Materieform, die effektiv aus allen Neutronenteilchen besteht. Sehr dicht, diese Sterne sind wirklich klein, so groß wie Städte, etwa 25 Kilometer im Durchmesser. Der dritte Sterntyp im Endzustand ist das Schwarze Loch.

Der Krebsnebel wurde erstmals in den 1700er Jahren beobachtet und ist katalogisiertes Messier-Objekt, M1. Die Überbleibselexplosion einer SuperNova, die chinesische Astronomen 1054 n. Chr. beobachteten, enthält den zweiten entdeckten Pulsar (1968).

Ein sich drehender Neutronenstern erzeugt ein Magnetfeld, das stärkste dieser Felder im Universum. Sie sind wie ein Dipol eines Stabmagneten und aufgrund der Art und Weise, wie Magnetfelder die heißen Gase – das Plasma – des Neutronensterns einschließen, fließen ständige Materialströme nach unten und Lichtströme aus den Magnetpolen.

Vor kurzem hatte die Erde unglaubliche Nordlichter, Auroras. Diese Lichter stammen ebenfalls von heißen Gasen – einem Plasma – an der Spitze unserer Atmosphäre. Ebenso werden heiße energetische Teilchen von der Sonne in die magnetischen Pole des Erdfeldes geleitet, das das Nordlicht erzeugt. Für sich drehende Neutronensterne – Pulsare – ist das extreme Licht der Magnetpole wie Leuchtfeuer. Genau wie bei unserer Erde fallen die magnetischen Pole und die Pole der Spinachse nicht zusammen. Das intensive Leuchtfeuer wird sich also um die Erde drehen und periodisch auf die Erde zeigen. Das Video der ersten Abbildung beschreibt diese Aktion.

Messier-Objekt – M82, der Zigarrennebel, der nach der Form benannt wurde, die durch Teleskope des 19. Jahrhunderts gesehen wurde. Dies ist der Standort des neu entdeckten Pulsars.

Die Leuchtfeuer von Pulsaren sind sehr hell, aber die Theorie wurde bisher durch Beobachtungen gestützt. Keine ultraluminösen Röntgenquellen sollten Pulsare sein. Der neu entdeckte Pulsar gibt 100-mal mehr Energie ab als jeder andere. Entdeckungen wie die dieser Astronomen, die NuSTAR verwenden, beweisen, dass es noch mehr zu entdecken und zu verstehen gibt und neue Teleskope entwickelt werden, um die von NuSTAR oder Chandra aufgeworfenen Fragen zu beantworten.

Weiterlesen: JPL