NICER findet Röntgenpulsar in rekordschneller Umlaufbahn

NICER findet Röntgenpulsar in rekordschneller Umlaufbahn

Wissenschaftler, die Informationen aus der NICER-Mission analysierten, identifizierten alle 38 Minuten zwei Sterne, die sich gegenseitig umkreisen. Einer der Sterne IGR J17062-6143 (J17062) ist ein schnell rotierender Pulsar. Diese Entdeckung liefert ein Sternpaar mit einer Rekord-Umlaufzeit in der Klasse der binären Pulsare.

Die Daten zeigen, dass die Sterne J17062 300.000 km voneinander entfernt sind, was weniger als der Abstand Erde-Mond ist. Ausgehend von der Umlaufzeit und der Ferne wird angenommen, dass es sich bei dem zweiten Objekt um einen wasserstoffreichen Weißen Zwerg handelt.

Eine frühe 20-minütige Beobachtung von RXTE im Jahr 2008 ermöglichte es, die Untergrenze der Umlaufzeit auf J17062 zu setzen. NICER, das 2017 an Bord der ISS installiert wurde, konnte das System über einen längeren Zeitraum überwachen. Im August verfolgte das Gerät Objekte 5,3 Tage lang für mehr als 7 Stunden. Durch Kombinieren aller Informationen stellte sich heraus, dass die Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Umlaufbahnrotation bestätigt wurde.

Wenn ein massereicher Stern in eine Supernova eintaucht, kollabiert sein Kern in ein Schwarzes Loch oder einen Neutronenstern. Letztere sind so heiß, dass sie helles UV-Licht abgeben, das in den Röntgenbereich des EM-Spektrums gelangt. Pulsar ist ein schnell rotierender Neutronenstern. Eine Umfrage im Jahr 2008 ergab, dass sich Röntgenpulse 163 Mal pro Sekunde wiederholen. Sie markieren die Orte heißer Punkte um die Magnetpole des Pulsars, sodass wir die Drehzahl bestimmen können. J17062 dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 9800 Umdrehungen pro Minute. Hot Spots entstehen, wenn das intensive Gravitationsfeld eines Neutronensterns Material von seinem Sternnachbarn wegzieht, wo es sich in einer Akkretionsscheibe sammelt. Materie fällt in eine Spirale und schleicht sich an die Oberfläche. Neutronensterne zeichnen sich durch starke Magnetfelder aus, sodass das Material ungleichmäßig auf der Oberfläche gestreut wird und sich entlang des Magnetfelds zu den Magnetpolen bewegt, wo heiße Punkte entstehen.

IGR-Sterne J17062-6143 kreisen alle 38 Minuten umeinander - das schnellste Binärsystem mit einem Millisekunden-Röntgenpulsar

Ein stetiger Strom einfallenden Gases lässt beschleunigte Pulsare schneller drehen. Während des Drehens erscheinen und verschwinden Hot Spots in der Übersicht der Röntgeninstrumente wie NICER. Die Geschwindigkeit einiger Pulsare erreicht 700 Umdrehungen pro Sekunde, was mit den Flügeln eines Küchenmischers vergleichbar ist.

Mit der Zeit sammelt sich Material von einem Nachbarn auf der Oberfläche eines Neutronensterns an. Wenn sich die Atome zu vereinigen beginnen, wird das Energieäquivalent von 100 Bomben pro 15 Megatonnen freigesetzt. Die Analyse ergab, dass der Weiße Zwerg nur 1,5% der Sonnenmasse und der Pulsar nur 1,4% der Sonnenmasse erreicht. Es ist wichtig zu beachten, dass der Abstand zwischen uns und dem Pulsar kein konstanter Wert ist. Sie variiert mit der Orbitalbewegung. Wenn der Pulsar näher ist, kommen die Röntgenstrahlen schneller näher. Die Differenz beträgt nur 8 Millisekunden, aber mit der Empfindlichkeit von NICER können Sie diesen Wert erfassen.

Die NICER-Mission liefert hochgenaue Messungen für die weitere Untersuchung der Physik und des Verhaltens von Neutronensternen. Andere Ergebnisse lieferten Daten zu thermonuklearen Ausbrüchen eines einzelnen Objekts sowie Beobachtungen der Akkretionsscheibe während dieses Zeitraums.

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