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PULSARE
Ertappt: Pulsare schummeln beim Alter
von Stefan Deiters
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21. Juli 2000

Mit Hilfe des Very Large Array Radioteleskops kamen amerikanische Astronomen einem besonderen Schwindler auf die Spur: Pulsare, oft auch als kosmische Leuchtfeuer bezeichnet, könnten bis zu zehnmal älter sein, als sie den Wissenschaftlern bisher glauben machen wollten. Das dürfte erhebliche Konsequenzen für bisher als gesichert geltende Theorien haben. 

Supernova-Überrest mit Pulsar
Supernova-Überrest G5.4-1.2 mit Pulsar B1757-24. Der Pulsar befindet sich in dem kleinen Punkt in der rechten Bildhälfte, der gerade aus dem großen rundlichen Supernova-Überrest zu schießen scheint. Foto: NRAO

Für Bryan Gaensler vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) und seinen Kollegen Dale Frail vom National Radio Astronomy Observatory (NROA) war es eine wirkliche Überraschung: Die Forscher hatten den Pulsar B1757-24, also einen sich drehenden Neutronenstern, beobachtet, der wie ein kosmisches Leuchtfeuer gebündelte Strahlung ins Weltall aussendet. Nach den bisherigen Theorien sollte B1757-24 ein Alter von etwa 16.000 Jahren haben - die Forscher fanden jedoch heraus, das er vermutlich mindestens 40.000 Jahre, wenn nicht sogar 170.000 Jahre alt ist.

"Das bedeutet, dass eine ganze Menge von dem, was wir über die Physik von Neutronensterne und Pulsaren gewusst haben, möglicherweise falsch sein könnte", erläutert Gaensler die Bedeutung der Entdeckung. "Neutronensterne sind die dichtesten Objekte im Universum und geben uns daher die Möglichkeit grundlegende Theorien über die Beschaffenheit von Materie zu gewinnen. Allerdings hängt ein Großteil dieser Theorien von einer korrekten Abschätzung des Alters ab. Unsere Forschungen zeigen nun, dass diese Objekte vermutlich zehnmal älter sind als bisher angenommen, so dass wir einiges neu durchdenken müssen."

Diese revolutionäre Erkenntnis gelang den beiden Forschern dank eines 15.000 Lichtjahre entfernten Pulsars, der mittlerweile den Ort, an dem er durch eine mächtige Supernova-Explosion entstanden war, verlassen und sogar die Überreste dieser Explosion hinter sich gelassen hat. Das Problem war nun folgendes: Wenn der Pulsar innerhalb von 16.000 Jahren von Zentrum der Explosion an seinen jetzigen Ort gewandert sein soll, muss er eine Geschwindigkeit von über 1.500 Kilometern pro Sekunde haben, was sehr schnell im Vergleich zu anderen Pulsaren wäre.

Gaensler und Frail verglichen nun aktuelle Aufnahmen der Region mit Bildern, die das VLA 1993 gemacht hatte und konnten so die wirkliche Geschwindigkeit bestimmen: Sie lag bei maximal etwa 500 Kilometern pro Sekunde. "Das bedeutet, dass der Pulsar bedeutend länger gebraucht hat, um an seine jetzige Position zu gelangen und somit viel älter ist als wir angenommen haben", so Frail.

Bisher war das Alter von Pulsaren aus deren Rotationsperiode bestimmt worden: Durch die Abstrahlung elektromagnetischer Wellen verliert der Stern langsam an Energie, was dazu führt das er sich immer langsamer um seine eigene Achse dreht. Anhand dieser Abnahme der Drehgeschwindigkeit errechneten die Wissenschaftler ein "charakteristisches Alter" für den Pulsar, was gemeinhin auch mit dem wirklichen Alter des drehenden Neutronensterns gleichgesetzt wurde.

Dies dürfte sich nun angesichts der neuen Ergebnisse ändern: Wegen des großen Unterschieds des "charakteristischen" und des durch die VLA-Messungen bestimmten Alters meinte Frail: "Dieser Pulsar hat uns in Bezug auf sein Alter belogen". Und dies könnte dazu führen, dass die Wissenschaftler ihre Theorien noch einmal durchdenken müssen.

Doch nicht alle sind unglücklich über die Messungen: Wenn ein Neutronenstern durch eine Supernova-Explosion entsteht - so eine andere Theorie - dürfte er einen "Kick" erhalten, der ihn vom Ort der Explosion wegschleudert. Ursache dafür ist, dass die Supernova-Explosion nicht hundertprozentig symmetrisch abläuft. Allerdings war es für die Theoretiker immer ein Problem die hohe Geschwindigkeit von B1757-24 auf diese Weise zu erklären. Ihnen passt die langsamere Geschwindigkeit da deutlich besser ins Konzept.

Links im WWW
National Radio Astronomy Observatory
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