Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Teleskope : Artikel [ Druckansicht ]

 
VLBI
Kollision von Neutronensternen mit Jet
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie
astronews.com
22. Februar 2019

Durch das Zusammenschalten von Radioteleskopen auf fünf Kontinenten konnte jetzt ein stark gebündelter Materiestrahl, ein sogenannter Jet, nachgewiesen werden, der vom Überrest des bisher einzigen bekannten Gravitationswellenereignisses ausgeht, bei dem zwei Neutronensterne miteinander verschmolzen sind. Die Beobachtungen sind wichtig, um theoretische Modelle über solche Ereignisse zu verifizieren.

Interferometrisches Bild

Interferometrisches Bild der Quelle aus der Verbindung von 33 Radioteleskopen auf fünf Kontinenten (Falschfarbenbild mit Quelle als rötlicher Fleck etwas links von der Bildmitte). Bild: Giancarlo Ghirlanda / Science  [Großansicht]

Im August 2017 wurde zum ersten Mal die Verschmelzung zweier sehr kompakter Sternüberreste, sogenannter Neutronensterne, beobachtet, deren vorhergehende Umkreisung auf immer engerer Bahn Gravitationswellen aussandte, die von den LIGO-Detektoren in Amerika und dem VIRGO-Detektor in Europa registriert wurden. Neutronensterne sind extrem verdichtete Sterne mit ungefähr der gleichen Masse wie unsere Sonne, aber das Ganze konzentriert auf ein Volumen nicht größer als eine Stadt wie Köln. Die Verschmelzung der Neutronensterne erfolgte in einer 130 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie in Richtung des Sternbilds Wasserschlange und ist das erste Ereignis dieser Art, das von der Erde aus beobachtet werden konnte.

Astronomen verfolgten dieses Ereignis und die weitere Entwicklung des Systems über das gesamte elektromagnetische Spektrum, von Röntgen- und Gamma- bis zu Radiowellenlängen. Zweihundert Tage nach der Verschmelzung, am 12. März 2018, kombinierte ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Giancarlo Ghirlanda vom Nationalen Institut für Astrophysik in Italien (INAF) die Daten von dreiunddreißig Radioteleskopen auf fünf Kontinenten (nämlich in Europa, Afrika, Asien, Ozeanien und Nordamerika), um zu zeigen, dass ein gebündelter Materialstrahl (ein sogenannter Jet) von dem Überrest der Verschmelzung ausgeht.

Die beobachtete Verschmelzung von Neutronensternen hat es zum ersten Mal möglich gemacht, ein Gravitationswellenereignis mit einem Objekt in Verbindung zu bringen, das Licht (oder allgemeiner: elektromagnetische Strahlung) aussendet. Damit konnten wissenschaftliche Theorien bestätigt werden, die bereits jahrzehntelang diskutiert wurden und es zeigte sich eine Verbindung der Verschmelzung von Neutronensternen mit einer der energiereichsten Explosionen im Universum, nämlich Gammastrahlungsausbrüchen.

Anzeige

Nach der Verschmelzung wird eine riesige Menge von Material in den Weltraum hinausgeschleudert und bildet eine Materiescheibe um das Zentrum. Es bleiben allerdings noch Fragen, die nicht durch die vorherigen Beobachtungen beantwortet werden konnten. "Wir erwarteten, dass ein Teil dieses Materials durch einen stark gebündelten Jet ausgestoßen wird, aber es war nicht klar, ob der Jet die umgebende Hülle durchstoßen könnte", erklärt Girlanda. "Es gab zwei konkurrierende Szenarien: In einem Fall bricht der Jet nicht durch die Hülle, sondern führt zu einer sich ausdehnenden Blase, wo er auf das Hüllenmaterial trifft. Im anderen Fall durchstößt der Jet erfolgreich die Hülle und breitet sich dann weiter in den Raum aus", so Tiziana Venturi vom INAF.

Nur durch hochempfindliche und hochaufgelöste Bilder der Quelle im Radiobereich können die beiden Fälle voneinander unterschieden werden. Um dies zu erreichen, benutzten die Astrophysiker eine Technik, bei der Radioteleskope auf der ganzen Welt zu einem großen virtuellen Teleskop kombiniert werden. Insgesamt dreiunddreißig Radioteleskope kamen bei den Beobachtungen zum Einsatz. Sie umfassen das europäischen VLBI-Netzwerk mit Teleskopen in Spanien, Großbritannien, den Niederlanden, Deutschland, Italien, Schweden, Polen, Lettland, Südafrika, Russland und China, weiterhin e-MERLIN in Großbritannien, das Australian Long Baseline Array in Australien und Neuseeland, sowie das Very Long Baseline Array in den USA.

"Dabei spielte unser 100-Meter-Radioteleskop in Effelsberg aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit und exzellenten Leistungsfähigkeit eine entscheidende Rolle", erläutert Carolina Casadio, ein Mitglied des Forschungsteams vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR). Die Daten aller dieser Teleskope wurde dann zum Joint Institute for VLBI-ERIC (JIVE) in den Niederlanden gesandt und dort zu einem Datensatz verbunden. Dadurch erhielten die Astrophysiker ein Bild mit einer Auflösung, die hoch genug wäre, um einen Menschen auf dem Mond zu erkennen. In der gleichen Analogie würde die scheinbare Größe der sich ausdehnende Blase einem Truck auf dem Mond entsprechen, während die scheinbare Größe des Jets viel kleiner wäre.

"Durch den Vergleich der beobachteten Bilder mit den Bildern von theoretischen Modellen haben wir herausgefunden, dass nur ein erfolgreicher Jet kompakt genug ist, um die beobachtete Größe der Quelle zu erklären", sagt Om Sharan Salafia vom INAF. Das Team fand heraus, dass der Jet so viel Energie enthält wie alle Sterne in unserer Galaxie zusammen in einem Jahr produzieren. "Und all diese Energie ist auf ein Gebiet von weniger als einem Lichtjahr begrenzt", ergänzt Zsolt Paragi vom JIVE.

"Innerhalb von Europa nutzen wir unser RadioNet-Konsortium für den effizienten Einsatz der Radioteleskope in unseren Mitgliedsstaaten. Die hier vorgestellten Beobachtungen kombinieren Radioteleskope nicht nur in Europa, sondern weltweit. Es erfordert einen sehr gut koordinierten Einsatz der beteiligten Observatorien und Einrichtungen, um derart herausragende Ergebnisse zu erzielen", erklärt Anton Zensus, Direktor am MPIfR und Koordinator des RadioNet-Konsortiums.

Über die Beobachtungen berichtet das Team in einem Fachartikel, der jetzt in der Zeitschrift Science erschienen ist.

Forum
Kollision von Neutronensternen mit Jet. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Gravitationswellen: Suche nach Quarks in Neutronensternen - 19. Februar 2019
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Anzeige
Anzeige
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2019. Alle Rechte vorbehalten.  W3C
Diese Website wird auf einem Server in der EU gehostet.

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2019
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: https://www.astronews.com:443/news/artikel/2019/02