Tausende von Freiwilligen enthüllen das 20 Jahre alte Geheimnis des Neutronensterns

Tausende von Freiwilligen enthüllen das 20 Jahre alte Geheimnis des Neutronensterns

Mehr als zwei Jahrzehnte später hat ein internationales Forscherteam eine mysteriöse galaktische Gammastrahlenquelle identifiziert: einen schweren Neutronenstern mit einem massearmen Begleiter, der ihn umkreist.

Mithilfe neuer Datenanalysetechniken, die im Rahmen des verteilten zivilwissenschaftlichen Projekts Einstein @ Home auf etwa 10.000 Grafikkarten ausgeführt wurden, identifizierte das Team einen Neutronenstern aus seinen regelmäßig pulsierenden Gammastrahlen durch eingehende Analyse von Fermi-Daten. Überraschenderweise ist der Neutronenstern in Radiowellen völlig unsichtbar. Das binäre System wurde in einer Beobachtungskampagne über das gesamte elektromagnetische Spektrum charakterisiert und hat mehrere Rekorde gebrochen.

Der Neutronenstern dreht sich auch mit über 30.000 U / min um seine Achse und ist damit einer der am schnellsten drehenden Sterne. Gleichzeitig ist sein Magnetfeld – normalerweise in Neutronensternen extrem stark – extrem schwach. Astronomische Beobachtungen im Jahr 2014 ermöglichten es, die Eigenschaften der Umlaufbahnen des Doppelsterns zu bestimmen.

'Dass sich ein Neutronenstern hinter einer seit 1999 bekannten Gammastrahlenquelle befindet, wird seit 2009 als wahrscheinlich angesehen. Im Jahr 2014 wurde nach Beobachtung des Systems mit optischen und Röntgenteleskopen klar, dass es sich um ein sehr dichtes binäres System handelt. Aber alle Suchen nach einem Neutronenstern sind bisher gescheitert “, sagte der Co-Autor der Studie, Dr. Colin Clarke, vom Jodrell Bank Center für Astrophysik an der Universität von Manchester.

Um die Existenz eines Neutronensterns eindeutig zu beweisen, müssen nicht nur seine Radiowellen oder Gammastrahlen, sondern auch deren charakteristische Pulsationen erfasst werden. Der Spin des Neutronensterns verursacht dieses regelmäßige Funkeln, ähnlich dem periodischen Funkeln eines entfernten Leuchtfeuers. In diesem Fall wird ein Neutronenstern als Radio bzw. Gammapulsar bezeichnet.

Das Geheimnis des ungewöhnlichen Neutronensternsystems wurde 20 Jahre später dank Tausender Freiwilliger gelüftet. Die neue Studie, die heute in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde, wird durch Computerunterstützung von 10.000 Freiwilligen ermöglicht.

Freiwillige spendeten Leerlaufzyklen an die Grafikkarten (GPUs) ihrer Computer an Einstein @ Home. In weniger als zwei Wochen machte das Team eine Entdeckung, deren Berechnung auf einem herkömmlichen Computer Jahrhunderte gedauert hätte.

Nachdem das Team den Gammapulsar identifiziert hatte, suchte es nach seinen Funkwellen. Sie fanden keine Spur, obwohl sie die größten und empfindlichsten Radioteleskope der Welt verwendeten, einschließlich des Lovell Jodrell Bank Teleskops. Somit wird PSR J1653-0158 der zweite schnell rotierende Pulsar, von dem keine Radiowellen sichtbar sind.

Derzeit gibt es zwei mögliche Erklärungen dafür: Entweder sendet der Pulsar keine Radiowellen zur Erde, oder wahrscheinlicher umhüllt die Plasmawolke das binäre Sternensystem so vollständig, dass keine Radiowellen die Erde erreichen.

Im nächsten Schritt durchsuchten sie die Daten der ersten und zweiten Beobachtungssitzung mit den Advanced LIGO-Detektoren nach möglichen Gravitationswellen, die ein Neutronenstern emittieren würde, wenn er leicht deformiert wäre. Aber die Suche war wieder erfolglos.

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