Astronomen haben bei ihrer jüngsten Entdeckung einen Neutronenstern beobachtet, der sich mit erstaunlichen 716 Rotationen pro Sekunde dreht, was ihn zu einem der am schnellsten rotierenden Sterne macht, die jemals aufgezeichnet wurden. Dieser Neutronenstern befindet sich im Doppelsternsystem 4U 1820-30 im Kugelsternhaufen NGC 6624 und befindet sich etwa 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Schütze. Durch beobachtet NASAs Neutronenstern-Innenraum-Kompositions-Explorer (SCHÖNER) an Bord der Internationalen Raumstation (ISS), stößt die Oberfläche des Sterns auch explosive thermonukleare Explosionen aus, die Atomdetonationen ähneln.
Entdeckung und Beobachtungen
Wissenschaftler von DTU Space entdeckten anhand der zwischen 2017 und 2021 gesammelten Daten 15 thermonukleare Ausbrüche auf der Oberfläche des Sterns, von denen einer eine deutliche Signatur trug anzeigen Burst-Oszillationen bei 716 Hz. Dies bestätigte die Spinrate des Sterns, die mit der eines anderen schnell rotierenden Neutronensterns, PSR J1748–2446, übereinstimmt. „Während dieser Ausbrüche wird der Neutronenstern bis zu 100.000 Mal heller als die Sonne und setzt dabei immense Energie frei“, bemerkte Jerome Chenevez von DTU Space.
Extreme Eigenschaften von Neutronensternen
Neutronensterne, Überreste massereicher Sterne, deren Kernbrennstoff erschöpft ist, sind für ihre extreme Dichte und schnelle Drehung bekannt. Wenn ein Stern in einer Supernova kollabiert, verdichtet sich sein Kern auf einen Durchmesser von etwa 20 Kilometern, behält aber eine Masse, die bis zu doppelt so groß ist wie die unserer Sonne. Dieser schnelle Zusammenbruch führt dazu, dass es sich mit unglaublicher Geschwindigkeit dreht, ein Phänomen, das durch die Drehimpulserhaltung erklärt wird. Darüber hinaus ziehen Neutronensterne in Doppelsternsystemen wie 4U 1820-30 häufig Materie von Begleitsternen an und beschleunigen so deren Rotation weiter.
Ein neuer Einblick in Doppelsternsysteme
Das System 4U 1820-30 umfasst einen Weißen Zwerg, der den Neutronenstern mit einer Geschwindigkeit von einmal alle 11 Minuten umkreist, der kürzesten bekannten Umlaufzeit für ein Doppelsternsystem. Diese schnelle Umlaufbahn trägt zu häufigen Materietransfers bei und schafft Bedingungen für explosive thermonukleare Reaktionen auf der Oberfläche des Neutronensterns.
Diese Entdeckungen bieten einen einzigartigen Einblick in den Lebenszyklus von Neutronensternen und die komplexe Dynamik innerhalb binärer Systeme.
