Spinning Star's Vanishing Act enthĂŒllt kosmisches Geheimnis

Pulsare sind schnell drehende Sterne, die regelmäßige Lichtstrahlen aussenden, die für ihre uhrähnliche Regelmäßigkeit bekannt sind. Als die Astronomen eineinhalb Jahre lang seltsamerweise abschalten mussten, waren sie überrascht, dass diese Abnormalität ihnen helfen könnte, das lange Geheimnis zu lösen, was diese blinkenden Sterne antreibt.

Trotz mehr als vierzig Jahren Studium können die Astronomen immer noch nicht feststellen, was diese schnell rotierenden Sterne zum Pulsieren bringt. Aber als eines, genannt PSR J1841, für 580 Tage abgeschaltet wurde, gab es den Astronomen einen Einblick, wie sich Pulsare verhalten, wenn sie nicht gesehen werden können.

Im Dezember 2008 nutzte Fernando Camilo von der Columbia University in New York das Parkes-Teleskop in Australien, um nach einem bekannten Objekt zu suchen, als er einen stetig blinkenden Stern in seinem Sichtfeld entdeckte. Er identifizierte es schnell als einen Pulsar, der sich einmal alle 0,9 Sekunden drehte - eine ziemlich normale Rotation.

"Ich war nicht zu aufgeregt", gab Camilo zu ProfoundSpace.org zu.

Sein Team fuhr fort, den Pulsar im Laufe eines Jahres zu untersuchen, um die Eigenschaften der neuen Entdeckung zu bestimmen, die 22.8 Lichtjahre von der Sonne im Scutum-Centaurus-Spiralarm unserer Milchstraße umkreist. Gerade als er seine Folgebeobachtungen abschließen wollte, verschwand der Stern. [Top 10 der seltsamsten Dinge im Raum]

"Zuerst dachte ich, dass etwas mit meiner Ausrüstung nicht stimmt", sagte Camilo.

Aber nach mehreren Tests war es offensichtlich, dass der Pulsar verschwunden war.

"Ich habe bemerkt, dass es jetzt wirklich los ist."

Ein verschwindender Stern

Von ungefähr 2000 bekannten Pulsaren hören weniger als 100 auf, vollständig zu pulsieren. Für die meisten von ihnen ist die Einstellung in der Größenordnung von nur wenigen Minuten.

"Pulsare sind im Allgemeinen stationäre Sender von Radioimpulsen", sagte Camilo.

Aber "für ein paar Umdrehungen schalten manche aus."

Es hat sich gezeigt, dass immer nur ein anderer Pulsar für mehr als ein paar Minuten verschwindet - PSR B1931 + 24 schaltet sich jeweils für eine Woche ein und schaltet dann für einen Monat aus.

Camilo kam zu dem Schluss, dass er und sein Team ein weiteres seltsames Exemplar gefunden hatten.

Eineinhalb Jahre lang beobachtete er weiter den Himmel und wartete auf die Rückkehr des Pulsars. Er zögerte, seine Ergebnisse zu veröffentlichen, um ein einzigartiges Objekt anzukündigen, das für andere Astronomen nicht mehr sichtbar war, um nachfolgende Beobachtungen durchzuführen.

Dann, im August 2011, erschien der Pulsar wieder.

Nicht komplett im Dunkeln

Die Pulsare, die in explosiven Supernova-Explosionen geboren werden, sind kleine, super-dichte Sterne, die sich schnell drehen und einen Strahl von energiereichem Licht aussenden, der wie ein Leuchtturmstrahl umherfliegt.

Der Spin der Sterne lässt ihr Licht pulsieren. Während ihrer 30 Millionen Jahre langen Lebensdauer verlangsamt sich die Pulsation allmählich, bis sie schließlich ausbrennt. [Supernova-Fotos: Großartige Bilder von Sternenexplosionen]

Wenn ein Pulsar Radiowellen zur Erde sendet, können Astronomen messen, wie schnell er sich dreht und wie er sich verlangsamt. Aber wenn das Pulsieren aufhört, versteckt sich der Stern im Wesentlichen.

"Wenn es aus ist, sehen wir buchstäblich nichts", sagte Camilo.

Pulsare, die immer wieder neue Perioden haben, erlauben es den Astronomen, einen Blick darauf zu werfen, was hinter den Kulissen geschieht.

Durch den Vergleich der Rotationsgeschwindigkeit, wenn der Stern dunkel wurde, und seiner Geschwindigkeit, wenn er wieder anspringt, können die Forscher die durchschnittliche Geschwindigkeit bestimmen, mit der der Stern sich verlangsamt hat, während er unsichtbar war, erklärte Camilo.

Instrumente können diese Informationen nicht präzise für Pulsare erfassen, die nur für ein paar Minuten ausgeschaltet sind.

Massive Strömungen in den Magnetosphären der Neutronensterne liefern einen Teil des Drehmoments, das ihren Spin verlangsamt. Wenn die Ströme aufhören zu fließen, verlangsamt sich das Pulsieren allmählich. Aber die Astronomen wissen immer noch nicht, was die Ströme davon abhält, zu fließen.

"Das sind extrem massereiche Sterne - die Masse der Sonne, vollgestopft in der Größe einer Stadt", sagte Camilo. "Sie brauchen viel Energie, um ihre Rotation zu ändern. Es ist etwas Energetisches, das nahe der Oberfläche des Pulsars und seiner Magnetosphäre passiert."

Laut Camilo könnten Informationen aus PSR J1841 den Astronomen helfen zu verstehen, wie Pulsare funktionieren.

Außerdem deutet die Entdeckung auf die Möglichkeit hin, dass andere bekannte Pulsare mitten in ihrer eigenen langen "An" -Periode sein könnten.

Das Jodrell Bank Observatorium in England katalogisiert ständig bekannte Pulsare in der nördlichen Hemisphäre, und die Astronomen dort haben nicht gesehen, dass andere Pulsare nach einer Woche oder einem Jahr verschwinden, was bedeutet, dass solche Verschwindensfälle selten sind.

Camilo bemerkt jedoch, dass Pulsare für 30 Millionen Jahre leben, während sie erst seit den 1970er Jahren studiert wurden.

"Wir probieren nur eine kurze Portion von [einem Pulsar] Leben", sagte er.

Ein Pulsar könnte eine Einschaltdauer von hundert Jahren haben.

"Einige der Pulsare, die wir kennen und lieben und die wir seit über 40 Jahren studieren und als verlässliche Standards betrachten, vielleicht wird einer von diesen Jahren oder Jahrzehnten einer von ihnen einfach abschalten."

Die detaillierten Ergebnisse der Studie wurden in der Februar-Ausgabe des Astrophysical Journal veröffentlicht.