Der französische Astronom Lucas Guillemot arbeitet erst seit wenigen Monaten in Bonn, am Max Planck Institut für Radioastronomie. Er ist dort zu einem neu gegründeten Forscherteam gestoßen, das den Himmel nach bislang verborgenen Objekten absucht. Gemeinsam mit seinen Kollegen hat Guillemot jetzt einen sogenannten Millisekundenpulsar entdeckt: einen erloschenen, sehr dichten und extrem schnell rotierenden Stern, der in regelmäßiger Folge Strahlungspulse aussendet.
"Diesen Millisekundenpulsar haben wir zuerst mit dem Radioteleskop in Effelsberg in der Eifel entdeckt. Direkt danach haben unsere Kollegen im französischen Nancay und auch am britischen Jodrell Bank Observatorium ihn mit ihren großen Radioteleskopen verfolgt. Der Millisekundenpulsar befindet sich im Orbit um einen zweiten Stern, einen weißen Zwerg – und gemeinsam mit den Kollegen sollten wir in der Lage sein, die Bewegung dieses Doppelsternsystems genau zu vermessen."
Die beiden Sterne, die um einander Kreisen, haben ein sehr ungleiches Verhältnis: Der Millisekundenpulsar zieht immer mehr Materie von seinem Begleiter ab. Er saugt einen ganzen Strom aus Partikeln an, nimmt sie auf, wird immer schwerer und rotiert in der Folge immer schneller. In drei Millisekunden rotiert er einmal um die eigene Achse, was 23.000 Umdrehungen pro Minute entspricht. Irgendwann hat der Millisekudenpulsar so viel Materie aufgesaugt, dass sein Begleiter, der weiße Zwerg, sich völlig auflöst. Die Radioastronomen nennen den Millisekundenpulsar darum "Schwarze Witwe", nach den Spinnenweibchen, die ihre Männchen nach der Paarung auffressen.
Die Entdeckung dieses ungleichen Paares am Himmel wurde möglich, weil Lucas Guillemot sich intensiv mit Gammastrahlung aus dem Weltall befasst hat. Diese hochenergetische, extrem kurzwellige Strahlung wird derzeit von dem Satelliten FERMI mit großer Präzision vermessen. Guillemot gewinnt aus den neuen FERMI-Daten Hinweise darauf, wohin seine Kollegen das große Radioteleskop in Effelsberg richten sollen.
"Kürzlich ist ein Katalog mit Quellen für Gammastrahlung publiziert worden, die FERMI gesehen hat. Bei knapp der Hälfte der Objekte weiß man nicht, worum es sich handelt. Und es dauert mehrere Monate, bevor wir in diesen Gammasignalen einen Pulsar erkennen können. Im Radiobereich aber sind die Signale viel stärker. Mit dem Teleskop in Effelsberg sehen wir oft schon nach einer Viertelstunde ein regelmäßiges Pulsieren in unseren Messdaten."
In den vergangenen 30 Jahren haben die Astronomen etwa 70 Millisekundenpulsare ausmachen können. Diese Zahl aber wird jetzt sehr schnell anwachsen: In den vergangenen drei Monaten, seit die FERMI-Daten zur Verfügung stehen, sind bereits 18 neue Millisekundenpulsare dazu gekommen, darunter die Effelsberger Schwarze Witwe. Lucas Guillemot rechnet damit, dass sich in den kommenden drei Jahren die Zahl der bekannten Millisekundenpulsare mindestens verdoppeln wird, auf etwa 140 Sterne.
"Wir erleben gerade eine kleine Revolution in der Pulsarforschung – und das sorgt schon für einigen Enthusiasmus in der Astrophysiker-Gemeinde. Im Moment wollen alle Forschergruppen, die an Radioteleskopen arbeiten, ganz vorne mit dabei sein. Es geht dabei natürlich auch darum, möglichst viel Beobachtungszeit zu bekommen. Wem es gelingt, einen Millisekundenpulsar zu entdecken, der kann sagen: Schaut her, wir haben das geschafft. Gebt uns mehr Beobachtungszeit und wir können sie für schöne Wissenschaft nutzen."
Für Enthusiasmus unter den Pulsarforschern sorgt auch die Aussicht, in Zukunft vielleicht einmal Gravitationswellen messen zu können. Diese von Albert Einstein vorhergesagten, wellenförmigen Verzerrungen des Raumes müssten zu kleinen Schwankungen in den Ankunftszeiten der Pulsar-Signale führen. Insbesondere über die Beobachtung der neuen Millisekunden-Pulsare könnte dieser wissenschaftliche Coup irgendwann möglich werden.
"Diesen Millisekundenpulsar haben wir zuerst mit dem Radioteleskop in Effelsberg in der Eifel entdeckt. Direkt danach haben unsere Kollegen im französischen Nancay und auch am britischen Jodrell Bank Observatorium ihn mit ihren großen Radioteleskopen verfolgt. Der Millisekundenpulsar befindet sich im Orbit um einen zweiten Stern, einen weißen Zwerg – und gemeinsam mit den Kollegen sollten wir in der Lage sein, die Bewegung dieses Doppelsternsystems genau zu vermessen."
Die beiden Sterne, die um einander Kreisen, haben ein sehr ungleiches Verhältnis: Der Millisekundenpulsar zieht immer mehr Materie von seinem Begleiter ab. Er saugt einen ganzen Strom aus Partikeln an, nimmt sie auf, wird immer schwerer und rotiert in der Folge immer schneller. In drei Millisekunden rotiert er einmal um die eigene Achse, was 23.000 Umdrehungen pro Minute entspricht. Irgendwann hat der Millisekudenpulsar so viel Materie aufgesaugt, dass sein Begleiter, der weiße Zwerg, sich völlig auflöst. Die Radioastronomen nennen den Millisekundenpulsar darum "Schwarze Witwe", nach den Spinnenweibchen, die ihre Männchen nach der Paarung auffressen.
Die Entdeckung dieses ungleichen Paares am Himmel wurde möglich, weil Lucas Guillemot sich intensiv mit Gammastrahlung aus dem Weltall befasst hat. Diese hochenergetische, extrem kurzwellige Strahlung wird derzeit von dem Satelliten FERMI mit großer Präzision vermessen. Guillemot gewinnt aus den neuen FERMI-Daten Hinweise darauf, wohin seine Kollegen das große Radioteleskop in Effelsberg richten sollen.
"Kürzlich ist ein Katalog mit Quellen für Gammastrahlung publiziert worden, die FERMI gesehen hat. Bei knapp der Hälfte der Objekte weiß man nicht, worum es sich handelt. Und es dauert mehrere Monate, bevor wir in diesen Gammasignalen einen Pulsar erkennen können. Im Radiobereich aber sind die Signale viel stärker. Mit dem Teleskop in Effelsberg sehen wir oft schon nach einer Viertelstunde ein regelmäßiges Pulsieren in unseren Messdaten."
In den vergangenen 30 Jahren haben die Astronomen etwa 70 Millisekundenpulsare ausmachen können. Diese Zahl aber wird jetzt sehr schnell anwachsen: In den vergangenen drei Monaten, seit die FERMI-Daten zur Verfügung stehen, sind bereits 18 neue Millisekundenpulsare dazu gekommen, darunter die Effelsberger Schwarze Witwe. Lucas Guillemot rechnet damit, dass sich in den kommenden drei Jahren die Zahl der bekannten Millisekundenpulsare mindestens verdoppeln wird, auf etwa 140 Sterne.
"Wir erleben gerade eine kleine Revolution in der Pulsarforschung – und das sorgt schon für einigen Enthusiasmus in der Astrophysiker-Gemeinde. Im Moment wollen alle Forschergruppen, die an Radioteleskopen arbeiten, ganz vorne mit dabei sein. Es geht dabei natürlich auch darum, möglichst viel Beobachtungszeit zu bekommen. Wem es gelingt, einen Millisekundenpulsar zu entdecken, der kann sagen: Schaut her, wir haben das geschafft. Gebt uns mehr Beobachtungszeit und wir können sie für schöne Wissenschaft nutzen."
Für Enthusiasmus unter den Pulsarforschern sorgt auch die Aussicht, in Zukunft vielleicht einmal Gravitationswellen messen zu können. Diese von Albert Einstein vorhergesagten, wellenförmigen Verzerrungen des Raumes müssten zu kleinen Schwankungen in den Ankunftszeiten der Pulsar-Signale führen. Insbesondere über die Beobachtung der neuen Millisekunden-Pulsare könnte dieser wissenschaftliche Coup irgendwann möglich werden.