Leuchttürme im Kosmos - scinexx | Das Wissensmagazin
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Forschung an Pulsaren und Quasaren

Leuchttürme im Kosmos

Pulsare sind rotierende Neutronensterne, deren Rotationsachse nicht mit ihrer Magnetfeldachse übereinstimmt. Durch Elektronen, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen und durch das starke Magnetfeld gebündelt werden, entsteht ein Doppelkegel von Strahlung, ähnlich wie bei einem Leuchtturm. Die Rotationsperiode dieses Strahlungskegels entspricht der des Neutronensterns und kann bis zu wenige Millisekunden betragen.

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Leuchttürme im Kosmos

In besonderen Fällen, in denen diese Strahlung die Erde trifft, entsteht beim Beobachter der Eindruck von gepulster Strahlung. Neutronensterne sind exotische Endstadien von Sternen, die zwar nur wenige Kilometer groß sind. Dafür hat ein Stück Neutronenmaterie von der Größe eines Würfelzuckers aber ein Gewicht von 4 x 1011 Kilogramm und wiegt damit etwa so viel, wie alle Menschen dieser Erde zusammen.

Es liegt auf der Hand, dass die Wissenschaft an den physikalischen Eigenschaften der Neutronensterne interessiert ist. Ihre Masse lässt sich immer dann bestimmen, wenn ein zweiter, noch „lebender“ Stern – in dessen Inneren noch Kernfusion stattfindet – um den Pulsar kreist. Am Observatorium der Ruhr-Universität werden solche Systeme spektroskopisch untersucht, um aus der Umlaufdauer des zweiten Sterns und dessen Geschwindigkeit die Masse des Pulsars zu ermitteln.

Quasar im Modell © CXC/M.Weiss

Wenn Schwarze Löcher strahlen

Quasare sind massereiche Schwarze Löcher in den Kernen von Galaxien. Sie ziehen aufgrund ihrer starken Gravitation Materie aus ihrer Umgebung an. Bevor die Materie allerdings auf nimmer Wiedersehen im Schwarzen Loch verschwindet, „spiralt“ sie auf einer so genannten Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch herum. Fällt nun Gas auf diese Akkretionsscheibe, so wird es abgebremst und erzeugt aufgrund der Reibung Strahlung.

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Die Variation dieser Strahlung ist ein Maß für die Heftigkeit des Akkretionsvorgangs. Aus der Zeitskala der Variation lässt sich auch auf die Größe des emittierenden Gebietes schließen und damit auf die Größe des Schwarzen Lochs: Je schneller die Variabilität, desto kleiner das emittierende Gebiet. Im Projekt „Quasare“ untersuschen die Bochumer Astronomen auch dieses kosmische Phänomen.

Das Universum ist dynamisch

Die meisten Projekte der Bochumer Astronomen benötigen noch einige Wochen oder Monate an Beobachtungszeit, bevor definitive neue Erkenntnisse vorliegen. Doch schon jetzt zeigt sich: Das für den Menschen so starr und unveränderlich erscheinende Universum ist voller variabler Objekte. Der bisherige statische Blick auf viele Phänomene, etwa bei der Sternentstehung oder bei der Untersuchung Schwarzer Löcher, ist in hohem Maße unangemessen und muss in Zukunft durch die Dimension der Zeit erweitert werden.

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Rolf Chini/RUBIN/Ruhr-Universität Bochum
Stand: 17.07.2009

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

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Rätsel um Doppelsterne und unsichtbare Begleiter
Was möchten die Bochumer Astronomen herausfinden?

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Erklärungen für Helligkeitsschwankungen gesucht

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