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Erster rotierender Neutronenstern in der Andromedagalaxie entdeckt

Das EU-finanzierte EXTRAS-Projekt hat die Entdeckung des ersten bestätigten rotierenden Neutronensterns in der Nachbargalaxie Andromeda verkündet. Diese Entdeckung wurde möglich, nachdem vom XXM-Newton-Weltraumteleskop der Europäischen Weltraumorganisation ESA gesammelte Daten durchkämmt worden waren.
Erster rotierender Neutronenstern in der Andromedagalaxie entdeckt
Die Andromedagalaxie (M31) ist die unserer Milchstraße am nächsten gelegene Galaxie und ein beliebtes Forschungsziel der Astronomen. In einer klaren Nacht, fern von städtischer Lichtverschmutzung, kann man Andromeda auch mit dem bloßen Auge erkennen. Mit leistungsstarken Observatorien ist es sogar möglich, tief in Andromeda hineinzuschauen. Daher wurde sie seit Jahrzehnten ausgiebig von Teleskopen beobachtet, die das gesamte elektromagnetische Spektrum abdecken.

Obwohl sie ein wichtiges Beobachtungsziel der Astronomen ist, wurde eine bestimmte Klasse von Objekten bisher noch nie entdeckt: rotierende Neutronensterne.

Ein rotierender Neutronenstern ist der kleine und extrem dichte Überrest eines einst riesigen Sterns, der am Ende seines Lebens in einer gigantischen Supernova explodiert ist. Sie drehen sich meist sehr schnell, sind die kleinsten stellaren Objekte, die der Wissenschaft bekannt sind, und können normale Strahlungspulse Richtung Erde abgeben. In der Milchstraße sind sie häufig anzutreffen und die Astronomen schätzen, dass es allein dort mehr als 100 Millionen von ihnen gibt. Wie es in der Andromedagalaxie aussieht, weiß man aber nicht.

Das EXTRAS-Projekt (Exploring the X-ray Transient and Variable Sky) wurde begründet, um ein bislang noch nie dagewesenes Programm zur Erforschung und Charakterisierung verschiedener Quellen im weichen Röntgenbereich der vom XXM-Newton-Teleskop gesammelten Daten durchzuführen. Dazu gehört die Suche nach schnellen Transienten, die von der Standardbildanalyse nicht erfasst werden, sowie eine Suche und Charakterisierung der Variabilität von zehntausenden Quellen in einem breiten Spektrum von Zeitskalen. Durch diese systematische Durchsuchung der XXM-Newton-Archive haben die Astronomen von EXTRAS das Signal einer unbekannten Quelle aus der Andromedagalaxie entdeckt, das dem Profil eines schnell rotierenden Neutronensterns entspricht.

Der betreffende Neutronenstern, der 3XMM J004301.4+413017 genannt wurde, dreht sich alle 1,2 Sekunden um die eigene Achse und scheint von einem Nachbarstern versorgt zu werden, der sich alle 1,3 Tage um diesen dreht. Viele Neutronensterne existieren in solchen binären Systemen, wodurch sie von den Astronomen leichter entdeckt werden können. Sie absorbieren ihren Begleitstern, indem sie dessen Gas in das eigene Magnetfeld ziehen.

„Wir erwarten, periodische Signale unter den hellsten Röntgenobjekten in Andromeda zu entdecken, die dem entsprechen, was wir bereits in den 1960er und 1970er Jahren in unserer eigenen Galaxie gefunden haben“, kommentierte Gian Luca Israel, einer der Astronomen vom EXTRAS-Projekt, der im italienischen Landesinstitut für Astrophysik (National Institute for Astrophysics) arbeitet. „Doch persistente, helle Röntgenpulsare wie dieser sind immer noch etwas Besonderes, daher war es überhaupt nicht sicher, dass wir einen in der Andromedagalaxie finden würden.“

Das Projektteam durchsuchte die Archivdaten von Andromeda von 2000 bis 2013, doch erst 2015 war man in der Lage, dieses Objekt in der äußeren Spirale von Andromeda in zwei von 35 untersuchten Messungen zu entdecken. Obwohl die genaue Natur des Systems unklar bleibt, implizieren die Daten, dass es sich um eine ungewöhnliche und exotische Entdeckung handelt.

Europäische Astronomen sind jetzt in einer besseren Ausgangsposition, um mehr Objekte wie 3XMM J004301.4+413017 sowohl mit dem XMM-Newton als auch mit künftigen Missionen wie etwa dem Hochenergieobservatorium der nächsten Generation der ESA, ATHENA, zu entdecken.

Das EXTRAS-Projekt begann im September 2013 und wird bis Januar 2017 fortdauern.

Weitere Informationen finden Sie auf der:
Projektwebsite

Quelle: Gestützt auf Projektinformationen

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