Ein weiterer wichtiger Erfolg! Chinas Sky Eye entdeckt das bisher kürzeste Pulsar-Doppelsternsystem

Das Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST), bekannt als „China Sky Eye“, hat erneut ein wichtiges wissenschaftliches Forschungsergebnis erzielt: die Entdeckung des Pulsar-Doppelsternsystems mit der kürzesten bisher bekannten Umlaufzeit und schließt damit ein fehlendes Bindeglied im Evolutionsmodell spinnenartiger Pulsarsysteme.

Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden am 21. online in der internationalen Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Bildquelle: Offizielle Website der Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften

Ein Forscherteam des Nationalen Astronomischen Observatoriums der Chinesischen Akademie der Wissenschaften sagte, man habe durch astronomische Beobachtungen bereits herausgefunden, dass sich einige Pulsare in Doppelsternsystemen befinden und andere Sterne umkreisen. Bestehenden astrophysikalischen Modellen zufolge verschluckt der Pulsar bei sehr geringem Abstand zwischen zwei Sternen die Materie des nahegelegenen Sterns und sorgt dafür, dass er immer schneller rotiert. Da die anfängliche Masse des Sterns groß ist, wird der Abstand zwischen den beiden Sternen immer geringer, während der Pulsar den Stern verschlingt, und die Geschwindigkeit, mit der sie einander umkreisen, wird immer schneller. Im Laufe der Entwicklung des Doppelsternsystems wird die Masse des Sterns nach der Verschlingung kleiner und für den Pulsar wird es schwieriger, weiterhin Masse anzusammeln und den Stern wegzustoßen, sodass sich auch die Geschwindigkeit verringert, mit der sie umeinander kreisen.

Links: Der rote Pfeil zeigt die Position von M71E neben dem Kugelsternhaufen M71; Rechts: Das durchschnittliche Pulsprofil und der Polarisationspositionswinkel von M71E aus FAST-Beobachtungsdaten. Amateure stellen gerne Bilder von M71 und nahegelegenen Sternen zur Verfügung.

Bildquelle: Offizielle Website der Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften

Da dieses Verhalten dem Verhalten von weiblichen Spinnen ähnelt, die in der Natur männliche Spinnen verschlingen, um sich zu ernähren, benannten die Astronomen diesen Himmelskörpertyp nach den Namen zweier Spinnenarten: „Redback“ und „Black Widow“, die zusammen als Spinnenpulsare bezeichnet werden.

Die Entwicklung eines Pulsar-Stern-Systems von einem „Redback“ zu einer „Schwarzen Witwe“ kann Hunderte von Millionen Jahren dauern. Zuvor hatte die astronomische Gemeinschaft nur Systeme in den Zuständen „Redback“ und „Black Widow“ entdeckt, nicht jedoch den dazwischenliegenden Evolutionszustand. Der Grund dafür war, dass die Umlaufzeit des Pulsars in diesem Stadium sehr kurz und der Abstand zwischen den beiden Sternen sehr gering war, was eine große Herausforderung für die Beobachtung darstellte. Daher ist die Theorie der Evolution der Spinnenpulsare vom „Redback“- zum „Black Widow“-System noch nicht vollständig bestätigt und hat in der akademischen Gemeinschaft stets große Aufmerksamkeit erregt.

Foto: Xinhua News Agency-Reporter Ou Dongqu

In dieser Studie bestätigte das Forschungsteam des Nationalen Astronomischen Observatoriums der Chinesischen Akademie der Wissenschaften mit Hilfe der ultrahohen Empfindlichkeit und extrem starken Detektionsfähigkeit des „China Sky Eye“ den Evolutionspfad vom „Redback“- zum „Black Widow“-System. Das Forschungsteam nutzte das „China Sky Eye“, um das Doppelsternsystem M71E zu entdecken. Nach Langzeitbeobachtungen wurde festgestellt, dass die beiden Sterne in diesem System für eine Umlaufbahn nur 53 Minuten benötigen und ihre Rotationsperiode 4,44 Millisekunden beträgt. Es handelt sich um das Spinnenpulsarsystem mit der kürzesten bisher entdeckten Umlaufzeit. Außerdem wurde festgestellt, dass es sich im Zwischenstadium des Evolutionsprozesses vom „Redback“- zum „Black Widow“-System befindet. Er erhielt den Namen „Huamei Kouzhu“-Pulsar und füllt damit das fehlende Bindeglied in der Theorie der Evolution von Spinnenpulsaren.

Es wird davon ausgegangen, dass seit der Fertigstellung und Inbetriebnahme des „China Sky Eye“ mehr als 780 Pulsare entdeckt wurden, was es zur weltweit größten astronomischen Beobachtungseinrichtung mit den meisten entdeckten Pulsaren macht. Gleichzeitig hat die Phase der „Erzielung guter und bedeutender Ergebnisse“ auf Grundlage der Entdeckung und Erforschung des „China Sky Eye“ begonnen.

Umfassende Quellen: Nationales Astronomisches Observatorium der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Xinhuanet, China News Network