Europäer lüften Geheimnis der Energiestrahlung im Krebsnebel
Einer Gruppe britischer und italienischer Wissenschaftler gelang es, genaueres über die Ursprünge der durch den Krebsnebel ausgesandten hochenergetischen Strahlung herauszufinden. Der Krebsnebel ist ein Supernovaüberrest und ein Pulsar-Wind-Nebel . Er wurde erstmals im 18. Jahrhundert entdeckt und gilt als eines der spektakulärsten Ereignisse im Weltall. Im Rahmen dieser neuen Studie, deren Ergebnisse jüngst in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurden, hat man Neutronensterne im Innern des Krebsnebels entdeckt. Wissenschaftler an der Universität Southampton im Vereinigten Königreich, am italienischen Institut für Astrophysik (INAF) und am italienischen Institut für Astrophysik und kosmische Physik (IASF) erklärten, sie hätten unter Verwendung spektroskopischer Bildgebungsverfahren und durch Berechnung der Polarisation bzw. Ausrichtung der hohen Energiestrahlung im Gammastrahlenband Pulsare entdeckt, das sind schnell rotierende Neutronensterne. Aus den Forschungen ging hervor, dass die energetischen Photonen in der Nähe des Pulsars entstehen. Es war bereits aus früheren Studien bekannt, dass Pulsarsysteme mit Neutronensternen Teilchen auf eine außergewöhnlich hohe Geschwindigkeit beschleunigen, ungefähr 100-mal höher als die leistungsfähigsten Beschleuniger auf der Erde. Die genaue Funktionsweise ist jedoch immer noch nicht geklärt. Die Wissenschaftler interessierten sich auch für den Verbleib der beschleunigten Teilchen. Das Team bestimmte mithilfe eines Gammastrahlenteleskops an Bord des Raumschiffs INTEGRAL der Europäischen Weltraumorganisation im Detail die Polarisation der hochenergetischen Strahlung. "Der überwiegende Teil der Gammastrahlen stammt direkt aus dem Jet", erklärten die Forscher. Unter Leitung von Professor Tony Dean von der Universität Southampton wertete die Arbeitsgruppe Daten aus mehr als 600 Einzelbeobachtungen des Krebsnebels aus. Diese Daten wurden anschließend mit den Berechnungen eines komplexen Computermodells verglichen. Die Polarisation entsteht aufgrund der Ausrichtung eines elektrischen Vektors mit der rotierenden Achse des Neutronensterns, so die Forscher. Das Ergebnis ist eine hochgeordnete Struktur in der Nähe des Pulsars. "Die bemerkenswerte Art der Ausrichtung zwischen dem elektrischen Vektor und der Rotationsachse des Pulsars und deren Ähnlichkeit mit dem optischen Polarisationswinkel lassen vermuten, dass beide Flüsse ihren Ursprung an der gleichen Stelle in der Nähe des Neutronensterns haben", erklärt Professor Dean. "Die Ergebnisse liefern in vielerlei Hinsicht neue Erkenntnisse über hochenergetische Beschleuniger wie den Krebs(-nebel)." Experten zufolge entstand der Krebsnebel aus einer Supernovaexplosion, die chinesische Astronomen erstmals im Jahre 1054 als neuen Stern im Sternbild Stier entdeckten. Der Krebsnebel selbst wurde danach im Jahre 1731 durch den britischen Amateurastronomen John Bevis gesichtet. Durch die Explosion entstand, so die Experten, ein Pulsar oder rotierender Neutronenstern, der von einem Nebel aus strahlenden Teilchen umgeben war. Ungefähr 6.300 Lichtjahre von der Sonne entfernt besteht dieser aus breiten Filamenten und ist ungefähr 6 Bogenminuten (auch Winkelminuten, d.h. der 60ste Teil eines Winkelgrads) lang und 4 Bogenminuten breit. Die Filamente enthalten ionisiertes Helium, Wasserstoff, Kohlenstoff, Eisen, Neon, Stickstoff und Schwefel. Der Krebsnebel hat die Form eines Rotationsellipsoiden, sagen die Wissenschaftler.
Länder
Italien, Vereinigtes Königreich