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CHANDRA
Junger Pulsar in Messier 83?
von Stefan Deiters
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31. Juli 2012

Vor mehr als 50 Jahren haben Astronomen in der Spiralgalaxie Messier 83 eine Supernova-Explosion verfolgen können. Jetzt gelang es erstmals, die Strahlung der Trümmer der damaligen Explosion auch im Röntgenbereich nachzuweisen. Die Daten von Chandra lassen vermuten, dass sich in dem Supernova-Überrest ein rotierender Neutronenstern verbirgt. Er wäre einer der jüngsten bislang bekannten Pulsare.

M83

Chandras Blick auf die Galaxie M83. Der Supernova-Überrest SN 1957D ist markiert. Oben rechts im Kasten eine optische Aufnahme der Region rund um den Überrest vom Weltraumteleskop Hubble.   Bild: NASA /CXC / STScI / K.Long et al. (Röntgen), NASA / STScI (Optisch) [Großansicht]

Im Jahr 1957 verfolgten Astronomen in der rund 15 Millionen Lichtjahre entfernten Spiralgalaxie Messier 83 (M83) eine Supernova. Da es sich um die vierte in diesem Jahr entdeckte Supernova handelte, erhielt sie den Namen SN 1957D. Sie gehört zu den wenigen Supernova-Überresten, die sich außerhalb der Milchstraße befinden und sich auch Jahrzehnte nachdem die eigentliche Explosion zu beobachten war, noch im Radiobereich und im sichtbaren Bereich des Lichtes nachweisen lassen. 1981 wurden die Trümmer der damaligen Explosion bei Radiobeobachtungen entdeckt, sechs Jahre später spürte man sie auch im sichtbaren Licht auf. Von der Strahlung der eigentlichen Explosion war zu diesem Zeitpunkt schon lange nichts mehr zu sehen.

Doch lassen sich die Trümmerteile von SN 1957D auch im Röntgenbereich erkennen, um daraus mehr über die Explosion und ihre Folgen ableiten zu können? In den Jahren 2000 und 2001 konnte das NASA-Röntgenteleskop Chandra bei einer vergleichsweise kurzen Beobachtung von nur 14 Stunden keinerlei Röntgenstrahlung von SN 1957D entdecken. Bei deutlich längeren Beobachtungen von M83 in den vergangenen beiden Jahren aber fand sich schließlich Röntgenstrahlung von dem Supernova-Überrest. Insgesamt betrug die Beobachtungszeit dabei fast 8,5 Tage.

Das jetzt von der NASA veröffentlichte Bild von M83 stellt eine der tiefsten Röntgenbeobachtungen einer anderen Spiralgalaxie überhaupt dar. Auf dem Bild ist die Röntgenstrahlung niedriger, mittlerer und hoher Energie (in rot, grün und blau) zu erkennen, die Chandra in der Galaxie registriert hat. Am inneren Rand des Spiralarms, oberhalb des Galaxienzentrums, ist SN 1957D auszumachen (im Bild markiert).

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Die neuen Röntgendaten liefern den Astronomen wichtige Informationen über die damalige Explosion, die vermutlich durch einen massereichen Stern verursacht wurde, dem am Ende seines nuklearen Lebens der Brennstoff ausgegangen war. Die Energieverteilung der Röntgenstrahlung von SN 1957D deutet nach Ansicht der Wissenschaftler darauf hin, dass sich im Inneren des Überrests ein schnell rotierenden Neutronenstern verbirgt. Dieser Pulsar könnte eine Wolke aus geladenen Teilchen entstehen lassen, die sich mit fast Lichtgeschwindigkeit bewegen, und für die beobachtete Röntgenstrahlung verantwortlich sind, einen sogenannten Pulsarwindnebel.

Bestätigt sich diese Interpretation der Röntgendaten, würde sich in SN 1957D ein nur 55 Jahre alter Pulsar beobachten lassen und somit einer der jüngsten bekannten Pulsare überhaupt. Im Supernova-Überrest SN 1979C in der Galaxie M100 könnte sich ein noch jüngerer Pulsar verbergen, allerdings ist nicht sicher, ob sich in diesem Supernova-Überrest tatsächlich ein rotierender Neutronenstern oder aber ein stellares Schwarzes Loch befindet (astronews.com berichtete).

Auf der Detailaufnahme der Region um SN 1957D im sichtbaren Bereich des Lichts, die vom Weltraumteleskop Hubble stammt, ist zu erkennen, dass sich der Supernova-Überrest am Rand eines Sternhaufens befindet, der vermutlich nicht älter als 10 Millionen Jahre ist. Viele Sterne dieses Haufens dürften etwa die 17-fache Masse unserer Sonne haben und damit ihr nukleares Leben irgendwann in einer Supernova beenden - ganz so, wie es wohl auch im Fall von SN 1957D geschehen ist.

Die Astronomen berichten über ihre Ergebnisse in einer der kommenden Ausgaben der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal

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siehe auch
M100: Jüngstes Schwarzes Loch entdeckt? - 16. November 2010
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Chandra, Seite der NASA
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