Pulsare
Pulsare sind Neutronensterne, die extrem dicht sind und schnell rotieren, wobei sie in regelmäßigen Abständen, äußerst präzise Radiopulse aussenden die ähnlich genau sind wie eine kosmische Atomuhr. Sie wurden in den 1960er Jahren entdeckt und bereicherten unser Verständnis von Sternen, Gravitation und sogar der Raumzeit.
Ihre Geschichte beginnt 1967 als die britische Astronomin Jocelyn Bell Burnell während ihrer Doktorarbeit regelmäßige Signale aus dem Kosmos entdeckte. Noch verblüffender war das mit einer Präzision von 1,33 Sekunden auftraten was damals nur mit sehr genauen Uhren erreichbar gewesen wäre. Ihr Doktorvater Antony Hewish hielt es für möglich das die Signale außerirdischer Herkunft waren und tauften sie „LGM-1“ für „Little Green Men“. Doch bald war klar das es ein natürliches Ereignis war etwa einen schnell rotierender Neutronenstern, der in regelmäßigen Abständen gebündelte Strahlung zur Erde sendet.
Pulsare verdanken ihre Existenz massereichen Sternen die in einer gewaltigen Supernova kollabieren. Was dann übrig bleibt ist ein extrem dichter Kern- ein Neutronenstern. Diese Objekte sind nur etwa 20 Kilometer groß ihre Masse ist jedoch größer als die unserer Sonne. Ein Teelöffel ihrer Materie würde auf der Erde Milliarden von Tonnen wiegen. Während des Kollapses empfangen die werdenden Neutronensterne einen Drehimpuls so das viele atemberaubende Geschwindigkeiten erreichen können. Manche drehen in einer Sekunde mehrere Hundert mal um ihre Achse.
Extrem auch ihr Magnetfeld das Millionen bis Milliarden mal stärker als das Erdmagnetfeld sein kann. Durch diese Magnetfelder werden geladene Teilchen entlang des Magnetpols des Neutronensterns beschleunigt und die Strahlen verlassen den Pulsar wie die Lichtbündel eines Leuchtturms und erzeugen so die rhythmischen Signale. Inzwischen sind tausende von ihnen bekannt wobei sogenannten Millisekunden-Pulse, die sich mit bis zu 700 Umdrehungen pro Sekunde drehen besonders interessant sind.
Pulsare sind wirkliche Kuriositäten im Universum spielen aber in der Forschung eine gewichtige Rolle. Ein Beispiel dafür ist der berühmte Doppelpulsar PSR B1913+16, der 1974 von Joseph Taylor und Russell Hulse entdeckt wurde. Die beiden Astronomen stellen fest, dass die Umlaufbahn dieses Pulsars und seines Neutronenstern-Begleiters sich mit der Zeit veränderte – genau so, wie es die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein durch den Energieverlust in Form von Gravitationswellen vorhersagt. Viel Jahre später wurden dann Gravitationswellen nachgewiesen und Taylor und Hulse erhielten für ihre bahnbrechenden Arbeiten den Physik-Nobelpreis.
Neben den Pulsaren gibt es eine weitere Art von Neutronensternen, den Magnetaren. Diese sind sehr selten besitzen aber Magnetfelder die noch tausende mal größer sind als die von normalen Pulsaren. Diese gewaltige Energie kann zu plötzlichen Ausbrüchen führen wobei hochenergetischer Strahlung abgestrahlt wird. Man geht davon aus, dass einige der stärksten jemals registrierten Gammastrahlenblitze von Magnetaren erzeugt wurden.
Trotz großer Erfolge bei der Erforschung von Pulsaren sind noch viele Fragen offen. Es ist nicht genau klar wie diese extremen Magnetfelder entstehen und wieso gibt es in einigen Systemen Pulsare mit Planeten? Man darf gespannt was die nächsten Jahre mit noch präziseren Instrumenten für Ergebnisse bringen werden.
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