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XMM Newton: Nie zuvor gesehene Kollision beobachtet

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Astronomen wurden dank XMM-Newton Augenzeugen eines nie zuvor gesehenen Ereignisses, der Kollision eines Pulsars mit einem Ring aus Gas eines benachbarten Sterns.

Bei dem seltenen Ereignis wurde der Pulsar auf eine Bahn gezogen, die ihn durch den Ring des Sterns führte und im Gamma- und Röntgenstrahlenbereich erleuchtete.

Dabei erhielten die Astronomen eine bemerkenswerte Einsicht in den Ursprung und die Zusammensetzung der „Pulsarwinde“, welche für lange Zeit als rätselhaft galten. Dabei verglichen die Astronomen dieses Ereignis mit dem Meilenstein der Deep Impact Mission, bei welcher zum ersten Mal Material aus dem Inneren eines Kometen freigelegt wurde.

„Trotz unzähliger Beobachtungen war die Physik der Pulsarwinde ein Mysterium“ sagt Masha Chernyakova vom Integral Science Data Centre aus der Schweiz. „Hier hatten wir die seltene Gelegenheit das Aufeinandertreffen der Pulsarwinde auf die Stellarwinde zu beobachten.“

Ein Pulsar ist ein schnell rotierender Kern eines kollabierten Sterns, der 10 bis 25 Mal so massereich wie unsere Sonne war. Der übrig gebliebene Kern verteilt dabei die Masse unserer Sonne auf eine Kugel mit einem Durchmesser von 20 Kilometern.

Der beobachtete Pulsar PSR B1259-63 liegt in einem Doppelsternsystem und ist ein Radiopulsar, was bedeutet, das dieser die meiste Zeit nur Radiosignale emittiert. Er liegt dabei in Richtung des Southern Cross, etwa 5.000 Lichtjahre entfernt.

Die Pulsarwinde sind deshalb rätselhaft, da bisher nicht klar war, wie energiereich diese sind und ob diese aus Protonen oder Elektronen bestehen.

Der Stern, der von dem Pulsar umrundet wird, trägt die Bezeichnung SS 2883 und ist auch für Amateurastronomen sichtbar. Aufgrund seiner speziellen spektralen Charakteristik zählt er zu den so genannten „Be“ Sternen und ist etwas massereicher als unsere Sonne, rotiert dabei aber erstaunlich schnell.

Die Rotation ist dabei so schnell, dass ihre äquatoriale Region eine Aufwölbung bekommt und eine Sphäre bildet. Aufgrund eines konstanten Gasflusses entsteht so ein Ring um den Stern, der an die Ringe des Planeten Saturn erinnert.

„Für die meiste Zeit während des 3,4 Jahre langen Orbits, sind beide Quelle relativ dunkel im Röntgenstrahlenbereich und es ist nicht möglich nähere Details über den Pulsarwind zu identifizieren“ sagt Andrii Neronov. „Doch wenn beide sich annähren, beginnen die Fetzen zu fliegen.“

Die XMM Newton Beobachtungen wurden dabei auch durch HESS, dem High Energy Stereoscopic System, einem bodenbasierten Gammastrahlenteleskop in Namibia unterstützt.

Die Analyse der Daten ergab, das der Pulsarwind aus Elektronen besteht mit einem Energielevel von 10-100 MeV und das dies für das beobachtete Röntgenlicht verantwortlich ist. Dies ist zwar energiereich, doch gingen bisherigen Theorien von einem Energielevel aus, dass um den Faktor 1000 höher liegt. Doch dies ist nicht die einzige Überraschung, denn auch die Analyse der Gammastrahlen zeigte Unterschiede zu den bisherigen Theorien auf.

„Niemals zuvor haben wir die Pulsarwinde in einem solchen Detailreichtum gesehen. Wir verbessern dadurch unsere theoretischen Modelle, doch diese sind noch nicht fertig.“

Quelle: ESA

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