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FÖRDERUNG
Suche nach Pulsaren wird intensiviert
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik
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13. Mai 2014

Die Suche nach Pulsaren mit immer trickreicheren Methoden soll in Hannover weiter intensiviert werden: Eine Forschergruppe an der Universität und am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik erhält dazu eine Förderung von rund einer Millionen Euro über fünf Jahre. Dabei setzt das Team auch auf die Mithilfe von Computernutzern weltweit.

Pulsar
 
Pletsch und sein Team sind auf der Suche nach Pulsaren. Bild: NASA

Pulsare sind schnell rotierende Neutronensterne und spielen eine Schlüsselrolle beim Verständnis zahlreicher Kernfragen der Grundlagen- und Astrophysik. "Seit der Entdeckung der ersten Pulsare in den 1960er Jahren sind fast alle weiteren Pulsare im Bereich der Radiowellen entdeckt worden", erklärt der Astrophysiker Holger Pletsch, der Leiter einer unabhängigen Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut/AEI) und am Institut für Gravitationsphysik der Leibniz Universität Hannover. "Doch seit 2008 hat das NASA-Weltraumobservatorium Fermi ein neues Fenster zum Universum im Gammastrahlenbereich aufgestoßen, das uns einzigartige Chancen bei der Suche nach Pulsaren und besonders zu ihrem tieferen Verständnis bietet."

Mehrere hundert bereits von Fermi katalogisierter Gammastrahlenquellen sind noch unidentifiziert und viele von ihnen sind mutmaßlich Pulsare. Doch diese verborgenen astronomischen Schätze eindeutig zu identifizieren erfordert einen hohen Rechenaufwand. Pletsch kann hier auf einige Erfolge verweisen: In den vergangenen Jahren war er federführend an der Entwicklung neuer Suchmethoden mit bislang unerreichter Empfindlichkeit beteiligt. Dazu kombinierte er interdisziplinär Verfahren der Gravitationswellen-, Gamma- und Radio-Astronomie.

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Die neuen Analyseverfahren sind höchst effizient und besonders empfindlich und vereinfachen so die extrem rechenaufwändigen Suchen nach Gammapulsaren. In einigen Fällen schaffen erst diese neue Methoden die Voraussetzungen, Pulsare aufzuspüren, welche zuvor vollkommen unzugänglich und verborgen blieben. Mit Hilfe des verteilten Rechenprojekts Einstein@Home und dem Rechnercluster Atlas am AEI entdeckte Pletschs Team bereits insgesamt 15 neue Gammapulsare – rund die Hälfte der bekannten Population. Darunter ist auch der Pulsar, der den derzeitigen Rekord für die engste Umlaufbahn mit seinem Begleiter hält.

Seit April 2014 wird die Arbeit von Pletsch von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Emmy Noether-Programms mit einer Gesamtsumme von rund einer Million Euro für eine Dauer von fünf Jahren gefördert. "Die flexible Förderung im Emmy Noether-Programm der DFG ermöglicht uns nun, diesen erfolgreichen Ansatz konsequent auszubauen", so Pletsch. "Wir werden unsere Analysemethoden weiter verfeinern und erweitern, wodurch sich die besonders spannende Aussicht eröffnet, völlig neuartige Pulsar-Systeme zu finden."

Dabei kooperiert Pletschs Team mit Partnern in Deutschland, Frankreich, Polen und den USA. Bei der aufwändigen Datenanalyse kommt auch Einstein@Home zum Einsatz, bei dem Freiwillige aus aller Welt ungenutzte Rechenzeit ihrer Heim- und Bürocomputer zur Verfügung stellen. Mehr als 360.000 Teilnehmer bringen die Rechenkraft von Einstein@Home auf Augenhöhe mit den weltweit größten Supercomputern (astronews.com berichtete).

Auch bei der Suche nach Gravitationswellen lassen sich diese Verfahren einsetzen. Gravitationswellen sind Kräuselungen der Raumzeit – eine Vorhersage aus Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie, die bislang nur indirekt nachgewiesen wurden. Ein internationales Netzwerk spezieller Detektoren wird nach einer Umbauphase in den nächsten Jahren empfindlicher als je zuvor Daten aufnehmen und soll mit den ersten direkten Messungen die Ära der Gravitationswellenastronomie einläuten - so zumindest die Hoffnung der Astronomen.

Mit den Analysemethoden von Pletschs Team könnten sich auch die schwachen Gravitationswellensignale schnell rotierender Neutronensterne, sogenannte "Gravitationswellenpulsare", aus den langen Datenströmen herausfiltern lassen. "So vervielfachen wir unsere wissenschaftlichen Erträge. Damit sind wir bestens aufgestellt, in dieser bevorstehenden spannenden Zeit entscheidende Beiträge zur Gravitationswellenastronomie zu leisten," so Pletsch.

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siehe auch
Einstein@Home: Pulsarentdeckungen mit Freiwilligenhilfe - 27. November 2013
Einstein@home: 24 neue Pulsare in alten Radiodaten entdeckt - 30. August 2013
BOINC: Suche nach Pulsaren mit dem Smartphone - 22. Juli 2013
Einstein@Home: Pulsarfund als Test für Relativitätstheorie? - 7. April 2011
Einstein@Home: Neuer Pulsarfund in Arecibo-Daten - 3. März 2011
Einstein@Home: Pulsarfund am heimischen Computer - 13. August 2010
Einstein@home: Millionen PCs sollen nach Gravitationswellen suchen - 4. Februar 2005
Links im WWW
Gravitational-wave and Gamma-ray Pulsars - Unabhängige Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)
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