Gammastrahlung verrät jungen Pulsar

Forscher entdecken den Überrest einer Sternexplosion, die vor 10.000 Jahren am Himmel aufleuchtete

Pulsar
Pulsar

Garching/Washington (USA) - Dreimal pro Sekunde trifft ein Schauer hochenergetischer Gammastrahlung die Erde. Ihr Ursprung: Ein Neutronenstern in 4600 Lichtjahren Entfernung. Es handelt sich um den Überrest einer Supernova, die vor etwa 10.000 Jahren im Sternbild Kepheus aufleuchtete. Es ist das erste Mal, dass die Astronomen einen Neutronenstern anhand seiner pulsierenden Gammastrahlung aufspüren.

"Wir haben hier einen vollkommen neuen Typus vor uns, denn ohne die Gammastrahlenmessung wäre dieser energiereiche, junge Pulsar unbekannt geblieben", sagt Gottfried Kanbach vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching. Kanbach ist einer von insgesamt 184 Astrophysikern aus sieben Ländern, die an der Entdeckung beteiligt sind. Sie gelang mit dem Gamma-Weltraumteleskop Fermi. "Junge Gammapulsare sind besonders geeignet, ein neues Fenster für die Untersuchung von Supernova-Überresten aufzustoßen", so Kanbach weiter, "und unser Verständnis der Sternentwicklung und der chemischen Evolution der Milchstraße zu vertiefen." Vermutlich handele es sich bei vielen noch nicht identifizierten Gammaquellen um Mitglieder dieser neuen Objektklassen, also um junge Pulsare.

Neutronensterne sind extrem dichte Endzustände massereicher Sterne. In einer Supernova-Explosion stoßen solche Sterne am Ende ihres Lebens ihre äußeren Schichten ab, während ihr Inneres zu einem Neutronenstern kollabiert. Der Druck in den Neutronensternen ist so groß, dass die Elektronen in die Atomkerne gepresst werden - aus Protonen werden Neutronen, deshalb besteht schließlich der ganze Sternen-Überrest nur noch aus diesen elektrisch neutralen Kernteilchen. Pulsare wiederum sind schnell rotierende Neutronensterne, die Leuchttürmen gleich rotierende Strahlungskegel aussenden. Bei geeigneter Lage trifft diese Strahlung in regelmäßigen Abständen, die gerade der Rotationsperiode des Pulsars entsprechen, auf die Erde.

Die meisten der bisher bekannten 1800 Pulsare wurden im Radiobereich entdeckt und sind typischerweise eine Million Jahre alt. Der neu entdeckte junge Neutronenstern gehört zu einer kleinen, bisher nur ungefähr zehn Mitglieder umfassenden Familie von Hochenergie-Pulsaren.