Astrophysiker des Albert-Einstein-Institutes könnten eine Erklärung für ein ungewöhnliches Phänomen gefunden haben:
Für junge Neutronensterne scheint es nämlich eine Art
Geschwindigkeitsbeschränkung für ihr Umdrehungszeit zu geben.
Ursache hierfür sind möglicherweise Gravitationswellen.
Neutronensterne entstehen, wenn sehr massereiche Sterne am Ende ihrer
Entwicklung als Supernova explodieren. Dabei wird das Zentrum des Sterns
so stark komprimiert, dass es im wesentlichen nur noch aus Neutronen -
neben Protonen und Elektronen der dritte Atombestandteil - besteht. Wenn
ein Stern, der größer ist als unsere Sonne, auf die
Neutronensterngröße von etwa 20 Kilometern Durchmesser zusammenfällt,
erhöht sich seine Umdrehungszahl: Nach den Gesetzen der Physik muss
nämlich der Drehimpuls erhalten bleiben und daher beschleunigt sich - wie
bei einer Eiskunstläuferin, die bei einer Drehung die Arme anzieht - die
Drehgeschwindigkeit des Sterns.
Nur eines hat die Wissenschaftler überrascht: Bisher wurde kein
Neutronenstern entdeckt, der weniger als 15 Tausendstel einer Sekunde für
eine Umdrehung um die eigene Achse benötigt. "Theoretisch sind
Rotationszeiten von weniger als einer Tausendstel Sekunde möglich, ohne
dass die Fliehkraft die superdichte Neutronenkugel
auseinanderreißt.", erläutert Dr. Kostas Kokkotas von der
Aristoteles Universität in Thessaloniki.
Zusammen mit Kollegen aus den USA und vom Albert-Einstein-Institut hat
Kokkotas dafür nun eine Erklärung gefunden: Gravitationswellen könnten
hierfür verantwortlich sein. Nach Berechnungen der Astrophysiker strahlt
der Stern im ersten Jahr seiner Entstehung eine ungeheure Menge von
Gravitationswellen ab. Die Effekte die hierbei auftreten, können die
Umdrehungszeit des Sterns schon innerhalb des ersten Jahres dramatisch
absinken lassen. Andere Wissenschaftler hatten dieses Phänomen bisher
durch eine magnetische Kopplung zwischen dem Kerngebiet und der Gashülle
des explodierten Vorläufersterns zu erklären versucht.
Außerdem fanden die Wissenschaftler mit Hilfe ihrer Rechnungen heraus,
dass auch ältere Neutronensterne durch "Anzapfen" eines nahen
Begleitsterns ihre Rotation wieder beschleunigen können. Das Gas des
Begleiters sorgt hier für einen zusätzlichen Kick. Das würde auch alte
Neutronensterne zu interessanten Quellen von Gravitationswellen machen.
Der besonderer Vorteil dieser Sterne wäre aber, dass man hier
Gravitationswellen über mehrer Jahre hinweg erwarten kann und nicht nur
über kurze Zeit.
