Neutronensterne gelten bereits als einige der eigentümlichsten Objekte im Universum, aber jetzt hat das Hubble-Weltraumteleskop ein noch merkwürdigeres gefunden: Es strahlt ein bizarres, wirbelndes Infrarotlicht aus.
Neutronensterne sind Überreste explodierender Sterne oder Supernovae, die das 1, 4-fache der Masse unserer eigenen Sonne in einen Körper mit einem Durchmesser von nur etwa 19 km packen. Sie sind so dicht, dass ein Teelöffel laut Space.com eine Milliarde Tonnen wiegen würde. Wenn sie sich schnell genug drehen und wie Röntgenstrahlen energiereiche elektromagnetische Strahlung abgeben, spricht man von Pulsaren.
Der betreffende Neutronenstern heißt RX J0806.4-4123 und scheint viel Infrarotlicht zu emittieren, was uns neue Einblicke in die Entstehung von Pulsaren geben könnte, berichtet Yasemin Saplakoglu bei LiveScience . RX ist einer von sieben Röntgenpulsaren innerhalb von 3.300 Lichtjahren um die Erde, die Astronomen als „Magnificent Seven“ bezeichnen. Diese sieben Sterne sind heißer, als Astronomen aufgrund ihres Alters und der verfügbaren Energie erwarten würden, und drehen sich langsamer als andere Pulsare. Ein internationales Team von Astronomen durchsuchte Hubble-Daten, als sie bemerkten, dass die Umgebung von RX viel Infrarotenergie abgibt.
"Wir beobachteten ein ausgedehntes Gebiet von Infrarotemissionen um diesen Neutronenstern herum ... dessen Gesamtgröße sich in etwa 200 astronomischen Einheiten (ungefähr 18 Milliarden Meilen) in der angenommenen Entfernung des Pulsars niederschlägt", sagt Bettina Posselt aus Pennsylvania und die Hauptautorin des Papiers im Astrophysical Journal.
Es ist das erste Mal, dass ein so großes Infrarotsignal in der Umgebung eines Pulsars beobachtet wird, und es deutet darauf hin, dass um den dichten kleinen Stern herum etwas mehr passiert. "Die Emission liegt deutlich über dem, was der Neutronenstern selbst emittiert - sie kommt nicht nur vom Neutronenstern", sagt Posselt zu Ryan F. Mandelbaum bei Gizmodo . "Das ist sehr neu."
Wenn das Infrarot nicht vom Neutronenstern selbst kommt, woher kommt dann die ganze Energie? Die Forscher können nicht sicher sagen, aber sie haben ein paar gute Vermutungen.
Der erste Hinweis ist, dass das Infrarot von einer Fallback-Scheibe oder einer großen Staubscheibe stammt, die sich nach ihrer Supernova-Explosion um den Neutronenstern gebildet hat. Posselt teilt Saplakoglu auf der LiveScience mit, dass Forscher angenommen haben, dass diese Datenträger existieren, aber nie einen gefunden haben. Der innere Teil der Scheibe, sagt sie, hätte genug Energie, um Infrarotlicht zu erzeugen. Es würde auch erklären, warum RX heißer und langsamer als erwartet ist, da die Scheibe dem Stern zusätzliche Wärme hätte verleihen und auch seine Rotation verlangsamen können.
"Wenn dieses Ergebnis als Supernova-Fallback-Disk bestätigt wird, könnte es unser allgemeines Verständnis der Neutronenstern-Evolution verändern", so Posselt in einer NASA-Veröffentlichung.
Die andere mögliche Erklärung ist ein Phänomen, das als Pulsarwindnebel bezeichnet wird.
Posselt erklärt in einer Pressemitteilung:
Ein Pulsarwindnebel würde erfordern, dass der Neutronenstern einen Pulsarwind aufweist. Ein Pulsarwind kann erzeugt werden, wenn Teilchen in dem elektrischen Feld beschleunigt werden, das durch die schnelle Drehung eines Neutronensterns mit einem starken Magnetfeld erzeugt wird. Wenn sich der Neutronenstern mit mehr als der Schallgeschwindigkeit durch das interstellare Medium bewegt, kann sich ein Schock bilden, bei dem das interstellare Medium und der pulsierende Wind interagieren. Die geschockten Teilchen würden dann eine Synchrotronemission ausstrahlen, was die ausgedehnte Infrarotemission verursacht, die wir sehen. Typischerweise werden Pulsar-Windnebel in Röntgenstrahlen gesehen, und ein Pulsar-Windnebel nur mit Infrarotlicht wäre sehr ungewöhnlich und aufregend.
Mandelbaum von Gizmodo berichtet, dass es möglich, aber unwahrscheinlich ist, dass die Infrarotstrahlung von einer Quelle irgendwo hinter dem Pulsar kommt. Um das herauszufinden, müssen die Forscher einfach warten. Wenn die Quelle mit dem Stern verbunden ist, bewegt sie sich mit, während sie über den Himmel wandert. Wenn es dahinter ist, verliert der Pulsar schließlich sein Infrarotlicht.
Und wenn sich herausstellt, dass es sich bei der Quelle um eine Fallback-Scheibe oder einen Pulsarwindnebel handelt, müssen die Forscher auch warten, um mehr darüber zu erfahren. Die Forscher haben versucht, RX mit leistungsstarken erdgestützten Teleskopen zu betrachten, um einen Blick auf die Scheibe oder den Staub zu werfen, aber es war einfach zu schwach. Stattdessen müssen sie warten, bis das James Webb Space Telescope der nächsten Generation, der Nachfolger von Hubble, mit langer Verzögerung gestartet wird. Dieses soll in der Lage sein, die Quelle abzubilden und aufzudecken, ob sich eine Scheibe oder ein Nebel um den Stern befindet.
