Astronomen haben mit Hilfe von 12 Teleskopen, darunter auch drei Einrichtungen des European Southern Observatory (ESO), das merkwürdige Verhalten eines Pulsars untersucht. Der Pulsar wechselt zwischen zwei Helligkeitsmodi, was bisher ein Rätsel war. Die Astronomen haben nun herausgefunden, dass plötzliche Materieausbrüche des Pulsars für diese Wechsel verantwortlich sind. Der Pulsar, bekannt als PSR J1023+0038 oder J1023, befindet sich 4500 Lichtjahre entfernt und umkreist einen anderen Stern. Im Laufe der letzten Dekade hat er aktiv Materie von seinem Begleitstern angezogen, wodurch sich eine Scheibe um den Pulsar gebildet hat. Während dieses Prozesses verschwindet der rotierende Strahl des Pulsars und es kommt zu den Wechseln zwischen den beiden Modi. Bei der Untersuchung des Pulsars wurden mehr als 280 Wechsel zwischen den Modi beobachtet. Die Wechsel werden durch die Interaktion zwischen dem Wind des Pulsars und der strömenden Materie verursacht. Im niedrigen Modus wird die Materie, die zum Pulsar strömt, in einem schmalen Strahl senkrecht zur Scheibe abgestoßen. Wenn sich diese Materie ansammelt, wird sie vom Pulsarwind getroffen und erhitzt sich. Dadurch wechselt das System in den hohen Modus zurück. Die Entdeckung des Verhaltens von J1023 hat dessen Rätsel gelöst, aber weitere Untersuchungen sind erforderlich. Das derzeit im Bau befindliche Extremely Large Telescope (ELT) der ESO wird weitere Einblicke in die Wechselmechanismen des Pulsars liefern.

Einführung

Astronomen haben 12 Teleskope, darunter drei Einrichtungen der European Southern Observatory (ESO), verwendet, um das seltsame Verhalten eines Pulsars zu untersuchen, also eines superschnell rotierenden toten Sterns. Der Pulsar wechselt zwischen zwei Helligkeitsmodi, was bisher ein Rätsel war.

Der Pulsar PSR J1023+0038

Der Pulsar, bekannt als PSR J1023+0038 oder J1023, befindet sich in einer Entfernung von 4500 Lichtjahren und umkreist einen anderen Stern. In den letzten zehn Jahren hat er aktiv Materie von seinem Begleiter angezogen, was eine Scheibe um den Pulsar bildet.

Helligkeitsmodi des Pulsars

Der Pulsar wechselt zwischen zwei Helligkeitsmodi, die als hoher und niederer Modus bezeichnet werden. Dieser Wechsel hat Astronomen lange Zeit verwirrt.

Beobachtungskampagne

Die Kampagne zur Erforschung des Verhaltens des Pulsars umfasste mehrere Teleskope, darunter das Very Large Telescope (VLT) und das New Technology Telescope (NTT) der ESO sowie das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Anzahl der Moduswechsel

Während der Beobachtungskampagne wurde festgestellt, dass der Pulsar über 280 Wechsel zwischen seinem hohen und niedrigen Modus vollzogen hat. Dies lieferte wertvolle Daten für die Untersuchung des Verhaltens des Pulsars.

Moduswechselmechanismus

Der Moduswechsel im Pulsar resultiert aus der Wechselwirkung zwischen dem Pulsarwind und der Materie, die vom Begleitstern des Pulsars aus seiner Scheibe zum Pulsar fließt.

Der niedrige Modus

Im niedrigen Modus wird die zum Pulsar fließende Materie in einem schmalen Strahl senkrecht zur Scheibe ausgestoßen. Diese Ansammlung von Materie wird dann vom Pulsarwind getroffen, was zu einer Erhitzung führt und einen Wechsel zurück zum hohen Modus auslöst.

Auswirkungen und weitere Untersuchungen

Die Entdeckung der Schaltmechanismen von J1023 hat zur Aufklärung seines Verhaltens beigetragen. Allerdings sind weitere Untersuchungen erforderlich, um die involvierten Prozesse vollständig zu verstehen.

Die Rolle des Extremely Large Telescope (ELT) der ESO

Das derzeit im Bau befindliche Extremely Large Telescope (ELT) der ESO wird leistungsstärkere Beobachtungen ermöglichen und tiefere Einblicke in die Schaltmechanismen des Pulsars bieten. Seine erweiterten Fähigkeiten werden zur laufenden Forschung auf diesem Gebiet beitragen.

Schlussfolgerung

Die Untersuchung des Pulsars PSR J1023+0038 hat die Mechanismen aufgedeckt, die für sein Schaltverhalten verantwortlich sind. Die Beobachtungen von 12 Teleskopen, einschließlich der Einrichtungen der ESO und ALMA, haben wertvolle Daten für Astronomen geliefert, um dieses Phänomen zu verstehen. Durch kontinuierliche Forschung mit Hilfe des zukünftigen Extremely Large Telescope der ESO wird unser Wissen über das Verhalten von Pulsaren und die Feinheiten ihrer Wechselwirkungen mit Begleitsternen weiter ausgebaut.

Quelle

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