Dieser Pulsar stiehlt Gas von Begleitstern und schießt mit „kosmischen Kanonenkugeln“
Schon länger hat der 4.500 Lichtjahre von der Erde entfernte Pulsar PSR J1023+0038 das Interesse der Wissenschaft auf sich gezogen. Denn er scheint alle paar Sekunden oder Minuten unaufhörlich zwischen zwei Helligkeitszuständen zu wechseln.
Ein Pulsar (pulsierende Radioquelle) ist ein schnell rotierender Neutronenstern, der elektromagnetische Strahlung ausstößt. Liegt die Erde in dem Strahlungsfeld eines solchen toten Sterns, können regelmäßig wiederkehrende Signale – meist im Radiofrequenzbereich – empfangen werden. Das Ganze erinnert dann an einen Leuchtturm.
Das eigenartige Verhalten von PSR J1023+0038 konnten Astronom:innen bisher nicht erklären. Jetzt hat ein Forschungsteam wohl den Grund für die seltsamen Wechsel herausgefunden: plötzliche Materieauswürfe des Pulsars.
Der Pulsar schleudere in einem kurzen Zeitraum von mehreren Sekunden „enorme Mengen an Materie ähnlich wie kosmische Kanonenkugeln“ ins All, wie die Forscherin Maria Cristina Baglio von der New York University Abu Dhabi erklärt. Die entsprechende Studie, deren Erstautorin Baglio ist, wurde in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Demnach hat PSR J1023+0038 seinem Begleitstern in den vergangenen zehn Jahren ständig Materie abgezogen. Diese sammelt sich in einer Scheibe um den Pulsar und fällt langsam auf ihn herab. Seit dem Beginn der Materieansammlung ist der Strahl des Pulsars praktisch verschwunden, so die Forscher:innen.
Stattdessen wechselt der Pulsar unaufhörlich zwischen einem aktiven und einem passiven Modus. Im aktiven strahlt er helles Röntgenlicht, ultraviolettes und sichtbares Licht ab. Wechselt er in den passiven Modus diese Frequenzen schwächer sind und es werden mehr Radiowellen ausgesendet.
Das Verweilen von mehreren Sekunden oder Minuten in dem einen und der Wechsel innerhalb von Sekunden in den anderen Modus hatte Wissenschaftler:innen bisher vor ein Rätsel gestellt.
Die Forscher:innen beobachteten innerhalb von zwei Nächten über 280 Wechsel der beiden Zustände des Pulsars. Grund für das Umschalten ist demnach ein „kompliziertes Zusammenspiel zwischen dem Pulsarwind, der vom Pulsar weggeblasen wird, und der Materie, die auf den Pulsar zuströmt“, wie Francesco Coti Zelati, Mitautor der Studie, erklärt.
Konkret sammelt sich das Gas des Begleitsterns in einer Scheibe um den Pulsar, wo es langsam auf ihn zufällt. Ein Teilchenwind wiederum heizt das einfallende Gas auf. Dadurch entsteht das helle Aufleuchten. Anschließend werden Blasen des heißen Gases entlang des Teilchenstroms ausgestoßen und der Pulsar kehrt in den passiven Zustand zurück. Dieser Zyklus wird dann wiederholt.
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