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Wieder ist die Pulsar Group aus Cagliari - Teil des internationalen
Teams von Astronomen aus Grossbritannien, USA, Australien, Italien und Kanada -
mit einer bahnbrechenden Entdeckung eines bisher unbekannten Typs von Neutronensternen
an die Öffentlichkeit getreten. Unter Leitung von Maura A. McLaughlin
(university of Manchester, England) waren Nichi D'Amico, Marta Burgay und
Andrea Possenti beteiligt an der Analyse von Forschungsdaten aus den Jahren
1998 bis 2002, die mit dem 64 Meter Radioteleskop in Parkes (Australien)
aufgezeichnet wurden.
Die Entdeckung
Eigentlich waren die Wissenschaftler auf der Suche nach unbekannten Pulsaren,
den Neutronensternen, die mit äusserster Präzision periodisch Radiopulse aussenden
während sie sich pro Sekunde ein- bis 700-mal um die eigene Achse drehen.
Die Datenanalyse half aber nicht nur hunderte dieser "typischen" Neutronensterne
zu identifizieren, sondern lieferte auffällige, extremstarke, aber sporadische Radioimpulse
von 11 stellaren Objekten aus der Ebene unserer Milchstrasse. Die Ausbrüche dauern zwar
nur 2 bis 30 Millisekunden, machen die nur 20 - 30 km durchmessenden, ausgebrannten Sterne
aber zu den fast hellsten Signalquellen am Radiohimmel, heller als unsere Sonne in
diesen Frequenzbereichen.

Diagramm eines RRAT - Beams Bildquelle: Jodrell Bank Observatory
Insgesamt 3 Jahre dauerten die bisherigen Untersuchungen bis nun in diesen Tagen die
Bedeutung der Forschungsergebnisse bestätigt wurde. Bei dem entdeckten neuen Typ von
Neutronensternen handelt es sich um Objekte, die zwischen 0,1 bis 1,0 Sekunde lang
einen enormen Radiosignalausbruch generieren und dann für 4 Minuten bis 3 Stunden völlig
stumm bleiben. In den meisten Forschungsdaten waren solche Aufzeichnungen bisher
als unliebsame Interferenzen eingestuft worden und blieben einfach unbeachtet.

Das Parkes Telecope zeichnete diese beiden starken Neutronenstern-Ausbrüche auf.
Die Dauer der Bursts ist nur wenige Millisekunden lang, das Radiospektrum belegt dabei einen weitenFrequenzbereich
zwischen 600 MHz bis 2 GHz. Bildquelle: Sky and Telescope 03.2006
Die Forschungsgruppe hat die Bezeichnung Rotating RAdio Transients - kurz RRATs -
kreiert, um diese neue Klasse von ausgebrannten Sternen zu kennzeichnen. Wie Professor
Andrew Lyne (University of Manchester) ausführt, zeichnen sich die RRATs durch
eine besondere Periodizität aus: "Es scheint, als müsste so ein RRAT nach seinem
Radio-Blitz während vielleicht 1000 Umdrehungen wieder genügend Energie für den
nächsten Ausbruch aufbauen." Die Tatsache, dass die Signale von derart kurzer Dauer sind,
lässt darauf schliessen, dass die Quelle aus einem sehr engbegrenzten Areal der
Sternoberfläche oder Magnetossphäre sendet.
Pulsar Science in Europa
Das Wissenschaftsnetzwerk "PulSE" (Pulsar Science in Europe) erzielt bereits seit
über 10 Jahren hervorragende Forschungsergebnisse mit Hilfe großer Radioteleskope
in Italien (Northern Cross), Grossbritannien (Jodrell Bank) und Australien (Parkes).
Die italienischen Wissenschaftler haben einen wichtigen Anteil in der anregenden und
avantgardistischen Forschung, in der Experimente fundamentaler physikalischer Erkenntnis
realisiert werden.
Kontakt
(in English und Italienisch) für weitergehende Informationen und Interviews
Nicolò D'Amico Tel: 0039 070 71180 208 Handy: 0039 329 6603 828
Marta Burgay Tel: 0039 070 71180 249 Fax: 0039 070 71180 244
Andrea Possenti Tel: 0039 070 71180 249 Handy: 0039 338 2123 361
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Visualisierung eines Neutronensterns. Gezeigt werden die magnetischen Feldlinien (in der Graphik aufgeschnitten)
und der abgestrahlte, gebündelte Radio-Strahl (Quelle: Russell Kightly Media)
Der eigentliche Ursprung ist bisher allerdings noch ein Geheimnis der Natur
dieser Objekte. Und da die Signale ja nur vorübergened auftreten, gestaltet
sich auch das weiter Studium schwierig. Lediglich eine der Quellen konnte bisher
auch im Röntgenstrahlen-Frequenzbad als schwachenleuchtendes Objekt identifiziert
werden. Bei einer der untersuchten Neutronensterne wurde eine Ähnlichkeit
mit dem Umdrehungsverhalten von bekannten Magnetars ermittelt, was darauf hindeutet,
dass dieses Objekt möglicherweise weniger als 100.000 Jahre in seinem jetzigen
Stadium existiert. Einige der anderen RRAT-Neutronensterne weisen Ausbruchsfrequenzen
auf, die auf eine Entstehung vor einigen 10 Millionen Jahren hindeuten. Mit anderen
Worten: Einige Indizien scheinen nahezulegen, dass die Neutronenstern-Klasse der
RRATs eine breitgefächerte Erscheinungspalette aufweist.
Die Forscher der Pulsar Group haben aus all den neuen Erkenntnissen die Wahrscheinlichkeit
abgeleitet, dass die wenigen, mit viel Agribie entdeckten Objekte nur die Spitze eines
Eisbergs darstellen und, dass es vermutlich ca 400.000 RRATs in unserer Milchstrasse
gibt. Falls diese Schätzung der Wissenschaftler zutrifft, würde das bedeuten, dass
es in unserer Galaxie etwa 4-mal soviel RRATs gibt wie Radio-Pulsare und, dass den
Astronomen seit einigen Jahrzehnten eine ganze Klasse von Himmelsobjekten im vermutlich
"normalsten" Neutronstern-Zustand einfach entgangen ist!
Die Entdeckung der RRATs würde auch eine bisher unerklärte Lücke in der Beobachtung
von Supernova-Sternleichen schliessen. Danach fehlt für mehr als 50% der festgestellten
Überbleibsel aus den finalen Sternexplosionen der eigentlich zu erwartende Neutronenstern.
So wird David Helfand (Columbia University) in den Medien auch so zitiert: "Ich fände
es nach der Entdeckung der RRATs gar nicht mehr verwunderlich, wenn die Mehrzahl aller
Neutronensterne mit genau deren Eigenschaften entstehen. Vielleicht ist der Pulsar im
Krebsnebel eher schon ein Sonderfall ?"
Der Durchbruch bei der Erklärung der entdeckten Radiosignalblitze wurde nun am 16. Februar 2006 in einem
Nature - Artikel publiziert. Die Wissenschaftler weisen darin
auf das enorme Erkenntnispotential für die weitere Forschung hin. Viele neue Ergebnisse
in diesem Bereich werden - wie in anderen Forschungsgebieten der Radioastronomie - nach der Fertigstellung des
neuen Sardinia Radio Telscope erwartet.
Die Mitarbeiter der PulSE Group in Cagliari und Bologna sind:
Darstellung eines Neutronensterns mit seinen magnetischen Feldlinien
und einem Radiostrahl der von seinem magnetischen Pol ausgeht. Bildquelle: Michael Kramer/Ian Morison
Weitere Quellen im Internet zum Thema:
Jodrell Bank Observatory
Australian Telescope National Facility
Sky and Telescope
National Geographics News
Nature News
Scientific American
Der italienische Pulsar Group Site
Pulsar Grundlagen Info
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