Einige Satelliten bekommen den ganzen Ruhm. Während Hubble, Chandra und Spitzer mit ihren atemberaubenden Bildern häufig Schlagzeilen machen, arbeiten viele andere weltraumgestützte Observatorien lautlos. Einer von ihnen, bekannt als die Nutzlast für die Erforschung der Antimaterie-Materie und die Astrophysik der Lichtkerne ( PAMELA ) befindet sich seit 2006 im Orbit, erregt jedoch selten Medienaufmerksamkeit, obwohl eine erstaunliche Entdeckung innerhalb eines Jahres zur Veröffentlichung von über 300 Artikeln geführt hat. Ein neues Papier in diesem Ansturm hat ein interessantes neues Objekt vorgeschlagen: Pulsare, die von Weißen Zwergen angetrieben werden.
PAMELA ist kein eigenständiger Satellit. Es huckepack auf einen anderen Satelliten. Seine Mission ist es, hochenergetische kosmische Strahlung zu beobachten. Kosmische Strahlung sind Teilchen, seien es Protonen, Elektronen, Kerne ganzer Atome oder andere Stücke, die auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden, oft aus exotischen Quellen und kosmologischen Entfernungen.
Unter den Teilchenarten, die PAMELA erkennt, ist das schwer fassbare Positron. Dieses Antiteilchen des Elektrons ist aufgrund der Knappheit an Antimaterie im Allgemeinen in unserem Universum ziemlich selten. Zur Überraschung der Astronomen hat PAMELA jedoch im Bereich von 10 – 100 GeV eine Fülle von Positronen gemeldet. In noch höheren Bereichen (100 GeV – 1 TeV) haben Astronomen festgestellt, dass sowohl Elektronen als auch Positronen ansteigen. Die Schlussfolgerung daraus ist, dass etwas diese Teilchen in diesen Energiebereichen tatsächlich erzeugen kann.
Eine Flut von Artikeln ging zur Veröffentlichung, um diesen unerwarteten Befund zu erklären. Die Erklärungen reichten von Teilchenschauern, die durch noch energiereichere kosmische Strahlung erzeugt werden, die auf das interstellare Medium trifft, über den Zerfall dunkler Materie bis hin zu Neutronensternen, Pulsaren, Supernovae und Gammastrahlenausbrüchen. Tatsächlich reichen viele Ereignisse, die hohe Energien erzeugen, aus, um durch den Prozess der Energie spontan Materie zu erzeugen Paarproduktion . Die Reichweite dieser ausgestoßenen Partikel wäre jedoch begrenzt. Effekte wie Synchrotron- und inverse Compton-Emission würden ihre Energie über große Entfernungen entziehen und wären daher, wenn sie die Detektoren von PAMELA erreichen würden, zu energiearm, um die Überschüsse in den beobachteten Energiebereichen zu erklären. Astronomen gehen davon aus, dass die Schuldigen im Lokaluniversum liegen.
Ein neues Papier, das sich der langen Liste von Kandidaten anschließt, hat vorgeschlagen, dass ein banales Objekt für die hohe Energie verantwortlich sein könnte, die erforderlich ist, um diese energetischen Teilchen zu erzeugen, wenn auch mit einer ungewöhnlichen Wendung. Neutronensterne, eines der potentiellen Objekte, die in einer Supernova entstehen, geben bekanntermaßen große Energiemengen frei, wenn sie sich schnell drehen, während sie ein starkes Magnetfeld in Form von Pulsaren erzeugen, aber die Autoren schlagen vor, dass Weiße Zwerge die Produkte des langsamen Todes sind von Sternen, die nicht massiv genug sind, um zu einer Supernova zu führen, können dasselbe tun. Die Schwierigkeit bei der Erzeugung eines solchen Weißen Zwergpulsars besteht darin, dass, da Weiße Zwerge nicht auf eine so kleine Größe kollabieren, sie sich nicht so stark „aufdrehen“ wie sie den Drehimpuls erhalten und nicht die erforderliche Winkelgeschwindigkeit haben sollten .
Die Autoren unter der Leitung von Kazumi Kashiyama von der Universität Kyoto schlagen vor, dass ein Weißer Zwerg die erforderliche Rotationsgeschwindigkeit erreichen kann, wenn er eine Fusion eingeht oder eine ausreichende Menge an Masse ansammelt. Diese Idee ist nicht ungewöhnlich, da Fusionen und Akkretionen von Weißen Zwergen bereits bei Typ-Ia-Supernovae impliziert sind. Die Kombination davon mit der Erwartung, dass etwa 10 % der Weißen Zwerge Magnetfelder von 10 . haben werden6Gauss, die Schritte, die notwendig sind, um einen Pulsar aus einem Weißen Zwerg zu erzeugen, scheinen vorhanden zu sein. Da Weiße Zwerge dazu neigen, schwächere Magnetfelder zu haben, stellen sie fest, dass sie ihren Drehimpuls langsamer abgeben und länger halten würden. Obwohl diese Dauer immer noch viel länger ist, als Menschen möglicherweise beobachten können, könnte dies darauf hindeuten, dass viele der in unserer eigenen Galaxie beobachteten Pulsare Weiße Zwerge sind.
Als nächstes hoffen die Autoren, einen solchen Stern schlüssig identifizieren zu können. Die Entstehung jeder dieser Pulsartypen könnte einen Hinweis geben: Da Neutronensterne aus Supernovae entstehen, sind sie von einer Gashülle umgeben, die eine Stoßfront der Supernova selbst enthält, die dichter ist als das interstellare Medium im Allgemeinen. Wenn Partikel diese Stoßfront passieren, würden einige von ihnen verloren gehen. Das gleiche gilt nicht für Weiße Zwerge, die sich durch eine sanftere Freisetzung gebildet haben und nicht durch die relativ hohe Dichte behindert werden. Diese Verschiebung der Energieverteilungen kann ein Unterscheidungsmerkmal sein.
Einige Sterne wurden sogar vorläufig als Kandidaten für Weiße Zwerge vorgeschlagen. Es wurde beobachtet, dass AE Aquarii einige pulsarähnliche Signale aussendet. EUVE J0317-855 ist ein weiterer Weißer Zwerg, der die Qualifikationen zu erfüllen scheint, obwohl von diesem Stern keine Signale entdeckt wurden. Diese neue Klasse von Sternen könnte das von PAMELA entdeckte überschüssige Signal im höheren Energiebereich erklären und wird wahrscheinlich in Zukunft das Ziel weiterer Beobachtungssuchen sein.