Ungefähr 24.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Cassiopeia haben Astronomen einen Neutronenstern entdeckt, dessen Existenz durch keine der aktuellen Theorien erklärt werden kann. Tatsache ist, dass der Stern Jets ausstößt (sehr starke Plasmaströme, die sich mit einer unglaublichen Geschwindigkeit bewegen), aber gleichzeitig ein sehr starkes Magnetfeld hat. Nach modernen Theorien ist das Ausstoßen von Jets aus Neutronensternen nur möglich, wenn die Stärke ihres Magnetfeldes 1000-mal geringer ist als die des entdeckten. Die Entdeckung von Wissenschaftlern wurde von der Zeitschrift Nature beschrieben.
Wenn der Lebenszyklus von Sternen um ein Vielfaches der Sonnenmasse endet, explodieren sie in Supernovae und hinterlassen Neutronensterne. Diese Sterne zeichnen sich durch eine extreme Dichte und eine sehr starke Schwerkraft aus, während sie einen sehr kleinen Radius haben - etwa 10 bis 20 Kilometer. Neutronensterne können wie Schwarze Löcher Jets emittieren - starke Partikelströme, die fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Früher glaubte man, dass Neutronensterne mit einem sehr starken Magnetfeld keine Jets erzeugen können, aber die Beobachtung von Astronomen unter der Leitung von Van den Einden von der Universität Amsterdam im Rahmen des ICRAR-Projekts mit dem VLA-Teleskop zeigt, dass sich diese Meinung als falsch herausstellte.
Gegenstand der Wissenschaftlerstudie war der Stern Swift J0243.6 + 6124, der im Oktober 2017 vom Swift-Weltraumteleskop entdeckt wurde. Es ist Teil eines binären Systems, dreht sich langsam und zieht am Material eines anderen Begleitsterns, laut Forschern ist die Größe der Sonne viel größer als sie. Darüber hinaus ist die Stärke seines Magnetfeldes 10 Billionen Mal höher als die unseres Sterns.
Bei der Beobachtung des Objekts mit dem VLA-Teleskop stellten Wissenschaftler fest, dass bei Pulsationen nicht nur Röntgenstrahlen, sondern auch Funkemissionen vom Stern emittiert werden. Außerdem begann die Helligkeit des Systems im Funkbereich zu schwächen, als die maximale Röntgenemission erreicht wurde, und nahm dann ab. Dieses Verhalten wird normalerweise in Systemen mit einem Strahl beobachtet.
Moderne Theorien legen nahe, dass ein auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigter Partikelstrom durch ein Magnetfeld in den inneren Teilen der Akkretionsscheibe ausgelöst wird. Bei einem sehr starken Magnetfeld des Sterns unterdrückt dieses Feld jedoch die Erzeugung eines Strahls, wodurch verhindert wird, dass Scheibenmaterial die Oberfläche des Sterns erreicht. Die Beobachtungen von Wissenschaftlern zeigen jedoch, dass es wahrscheinlich andere Mechanismen für die Bildung von Jets gibt. Gemäß einer der Annahmen kann die Bildung von Plasmaströmen von der Rotation des Neutronensterns abhängen und nicht von der Stärke des Magnetfelds im Bereich der Akkretionsscheibe, wie es für andere Systeme mit Neutronensternen typisch ist. Wissenschaftler glauben, dass langsam rotierende Neutronensterne einen schwächeren Strahl haben werden. Zumindest nach den Beobachtungsdaten zu urteilen, wird ein solches Merkmal im Swift J0243.6 + 6124-System beobachtet.
Den Forschern zufolge könnte der Neutronenstern Swift J0243.6 + 6124 eine ganze Klasse ähnlicher Objekte darstellen. Ihre Funkemissionen sind jedoch zu schwach, um von heutigen wissenschaftlichen Instrumenten erfasst zu werden. Wissenschaftler glauben, dass die Aktualisierung derselben VLA es ermöglicht, andere ähnliche Systeme zu finden und zu verstehen, wie Jets in Neutronensternen gebildet werden.
Nikolay Khizhnyak
Werbevideo:
