Die hochenergetische Krabbe

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Mit dem Hubble-Weltraum-Teleskop erhaltene Aufnahme des Krabben-Nebels. Beobachtungen der Krabbe im Bereich der Gammastrahlung offenbarten eine überraschend helle Abstrahlung. NASA

 

Der Krabben-Nebel ist der Überrest einer Supernova-Explosion. Der Vorläuferstern explodierte 1054 n.Chr. und wurde von chinesischen Astronomen und (höchstwahrscheinlich) Astronomen der Anasazi-Indianer aufgezeichnet. Der Überrest trägt den Namen Krabben-Nebel, da er viele tentakelartige Gasfilamente besitzt, die sich nahezu strahlenförmig nach außen erstrecken. Im Zentrum der Explosion sitzt ein Pulsar, die rotierende, superdichte stellare Asche, die oft nach Supernova-Explosionen zurückbleibt. Supernovae spielen eine bedeutende Rolle im kosmischen Ökosystem, da sie den Raum mit den für das Leben notwendigen Elementen anreichern, wozu Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff gehören. All diese Elemente entstehen in den Vorläufersternen als Nebenprodukt des nuklearen Feuers; keine dieser Elemente war in den frühen Tagen des Universums vorhanden.

Obwohl Supernovae seit 1054 beobachtet worden sind, wurden Pulsare erst 1968 dank der Fortschritte bei den Radioteleskopen und der Tatsache, daß Pulsare eine starke Radioemission aufweisen, entdeckt. Pulsare rotieren schnell (der Krabbenpulsar rotiert etwa 30-mal pro Sekunde) und besitzen starke Magnetfelder. Geladene Teilchen werden in dieser Umgebung mit nahezu Lichtgeschwindigkeit herumgewirbelt und geben folglich niederenergetische Radio- bis hochenergetische Gammastrahlung ab. Die Analyse dieses Lichts liefert wichtige Informationen über die physikalischen Prozesse, die sowohl in den Pulsaren als auch den Supernovae ablaufen. Überraschungen von Seiten dieser extremen Bedingungen treten regelmäßig auf.

Eine große Arbeitsgruppe, zu der die CfA-Astronomen Nicola Galante, Danny Gibbs, Emmet Thomas, Martin Schroedter und Trevor Weekes gehören, untersuchte mit dem VERITAS-Teleskopfeld in Arizona die hochenergetische Gammastrahlung des Krabben-Nebels. Sie machten zwei bemerkenswerte Entdeckungen: sie beobachteten, daß die Gammastrahlung pulsiert. Bedeutender jedoch war die Entdeckung, daß diese Gammastrahlung äußerst intensiv war – viel heller, als aus herkömmlichen Modellen zur Strahlung von Pulsaren erwartet war. In ihrem Aufsatz, erschienen in der Ausgabe 334 der Fachzeitschrift Science, folgern die Wissenschaftler, daß die Gammastrahlung nicht aus den üblichen Vorgängen um einen Pulsar, wie beschleunigte geladene Teilchen, stammen kann. Vielmehr schlagen sie vor, daß Licht durch sich schnell bewegende Elektronen in den äußeren Bereichen der Umgebung des Pulsars gestreut wird. Die neue Arbeit liefert ungewohnte Einsichten in die Natur der Umgebung eines Pulsars und ist eine beeindruckende Mahnung vor den Überraschungen, die die Natur immer noch auf Lager hat.

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