Pulsar-Forschung im Gamma Bereich - Astronomie in Sardinien - Das virtuelle Reisemagazin

Interview mit Alberto Pellizzoni (INAF)
am Observatorium Cagliari - Poggio die Pini

Sardinien.com: Welche Erkenntnisse erwartet sich die Forschung durch das Studium von Pulsaren im Gamma-Bereich ?

Alberto Pellizzoni beim Interview am Observatorium Cagliari in Poggio dei Pini

Alberto Pellizzoni: Vorallem sind wir auf der Suche nach tieferen Erkenntnissen über das Verhalten von Sternen in der letzten Phase ihrer Evolution, die Quelle ihrer Energie und die Natur ihrer hochenergetisch emmitierten Partikel. Denn Pulsare sind für uns so etwas wie ein natürlicher Teilchenbeschleuniger, den wir in dieser Perfektion nicht einfach auf der Erde nachbilden können. Pulsarforschung ist somit ganz direkt auch Forschung in der Elementarteilchen - Physik.

Sardinien.com: Welchen Anteil hat die Gamma-Strahlung an den Emissionen von Pulsaren ?
Alberto Pellizzoni: Pulsare wurden zunächst zwar über ihre Strahlung im Radiowellen-Bereich entdeckt. Wir gehen aber generell davon aus, dass der Grossteil ihrer eigentlichen Energie im Gamma- und Röntgen-Strahlenbereich emmitiert wird. Das Einfangen dieser hochenergetischen Photonen ist allerdings am Erdboden kaum möglich und erfordert hochempfindliche moderne Forschungsinstrumente wie den AGILE oder den Fermi Satelliten, die uns jetzt zur Verfügung stehen. Sicher sind Gamma-Strahler wie aktive galaktische Zentren (AGN) bereits seit den 1980-iger Jahren bekannt. Aber erst jetzt haben wir wirklich die Technologie im Orbit, die auch präzise Untersuchungen pulsierender Quellen zulässt.

Sardinien.com: Wenn wir von der Strahlung eines Pulsars sprechen: Registriert AGILE die pulsierenden Signale ähnlich wie diese im Radiowellen-Bereich beobachtet werden ?
Alberto Pellizzoni: Ja - auch im Gamma-Bereich beobachten wir pulsierende Signale. Interessant ist dabei, dass es Objekte gibt, deren Pulsieren in Gamma-Rays konkruent mit den Radiopulsen regisiert wird (Krebs-Nebel-Pulsar) und andere, deren Gamma-Signal gegenüber dem Pulsieren im Radiowellenbereich verschoben erscheint. Wir glauben, dass dieses Phänomen vorallem mit dem Blickwinkel zu tun hat, unter dem uns die Strahlung der verschiedenen Wellenlängen erreicht. Wir untersuchen also speziell auch die Frage: Sendet ein Pulsar seinen Strahlungskegel in unserer Richtung parallel auf allen Frequenzen oder gibt es physikalische Gründe, die das Austreten bei verschiedenen Energien von der Oberfläche eines solchen Neutronensternes divergieren lassen ?

Sardinien.com: Es ist also anzunehmen, dass wir nur diejenigen Pulsare jemals entdecken werden, die ihren Strahlungskegel in Richtung Erde aussenden ?
Alberto Pellizzoni: Ganz genau ! Der Prozentsatz der Pulsare, die wir auf keiner Frequenz des Spektrums registieren werden, ist sehr gross. Aber mit AGILE und Fermi haben wir jetzt zwei Instrumente an der Hand, die es ermöglichen, selbst die Pulsare zu registrieren, die in unsere Richtung allein im Frenquenzband der Gamma-Strahlung emittieren.

Sardinien.com: Mit den Satelliten haben wir somit also eine Chance eine genauere Verteilungsstatistik von Pulsaren in unserer Galaxis zu erstellen ?
Alberto Pellizzoni: Genau das wollen wir erreichen ! Die eigentliche Population an Neutronensternen in unserer Milchstrasse wird sicherlich wesentlich genauer bestimmbar durch die Forschung von AGILE und Fermi, der ja die 16-fache Empfindlichkeit des italienischen Satelliten hat. Die bisherigen Ergebnisse von AGILE sind sehr ermutigend: In unserem ersten Verzeichnis von kosmischen Gamma-Strahlenquellen, das im Februra 2009 veröffentlich wurde, haben wir auch 20 Objekte ermittelt, die sehr wahrscheinlich Pulsare sind.

Sardinien.com: Die meisten dieser Pulsare befinden sich innerhalb unserer eigenen Galaxis ?
Alberto Pellizzoni: Ja. Die Empfindlichkeit der Instrumente ist zwar schon sehr gut aber genügt derzeit nicht, Pulsare auch ausserhalb der Milchstrasse zu erfassen. Anders ist es bei aktiv strahlenen Kernen von fernen Galaxien, den AGN. Hier erreichen unsere Instrumente genügend Photonen, um diese Objekte auch im Gamma-Bereich zu erkennen.

Sardinien.com: Sagt Dir das Projekt PAMELA etwas?
Alberto Pellizzoni: Ja, sicher ! Auch in diesem Projekt wird nach hochenergetischen, kosmischen Teilchen geforscht. Speziell geht es darum das theoretisch vorhergesagte Neutralino zu entdecken. Dazu hat man auch die Emission aus Richtung des 500 Lichtjahre entfernten und nur im Gamma-Bereich strahlenden Pulsars mit dem Namen Geminga untersucht. Dabei vermuten die Kollegen, dass eine registrierte Erhöhung von Elektron-Positron Paaren ein gängiges Modell über die Natur von schnellrotierenden Neutronensternen (Pulsare) bestätigen könnte. Geminga gilt inzwischen als bekanntestes Objekt unter den Pulsaren, das allein mit Hilfe der neuen Gamma-Ray Satelliten entdeckt werden konnte. Lustigerweise erinnert der Name "Geminga" auf Milanesisch an einen ähnlich lautenden Ausdruck für "das gibt's eigentlich nicht" - so wie wir es bisher auch über Beobachtungen im Radiwellenbereich annahmen !

Sardinien.com: Wie gestaltet sich Eure Forschungsarbeit in der Pulsar-Gruppe hier in Cagliari ?
Alberto Pellizzoni: Hier in Cagliari verwirklichen wir den modernsten Trend in der astronomischen Forschung ! Wir sind ein hochqualifiziertes und sehr motiviertes Team von Forschern, die auf die Untersuchungen im Radiowellen- und auch hochenergetischen Spektrum spezialisiert sind. Denn nur aus dem Mix verschiedener Kompetenzen und Erfahrungen, die im Team zusammenspielen, lassen sich heute wirklich bahnbrechende, neue Erkenntnisse sammeln. So sind die hervorragenden Kenntnisse in der Radioastronomie verschiedener Kollegen eine ausgezeichnete Basis für die Forschung mit AGILE . Da arbeiten wir Hand in Hand ! Und ich schätze mich wirklich glücklich, Teil dieser Teams hier am Observatorium in Cagliari sein zu dürfen !

Sardinien.com: Alberto, wir danken Dir für dieses Gespräch und wünschen der Pulsar-Group und allen anderen Kolleginnen und Kollegen weiterhin viel Erfolg bei der spannenden Forschung, die Sardinien immer wieder in den Focus rückt.

Das Gespräch mit Alberto Pellizzoni führten Andrea Behrmann und Michael Mueller am 30.03.2009.