Das FAST-Teleskop hat zwei „giftige Spinnen“ gefangen!

Autor: Banana Leaf

Der Artikel stammt vom offiziellen Account der Science Academy (ID: kexuedayuan)

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Sie sagten, FAST sei ein astronomisches Radiowellenteleskop. Wie kommt es dann, dass es zum Spaß Spinnen fängt?

Astronomische Teleskope werden immer noch für die Astronomie verwendet. Aber manchmal müssen wir bedenken, dass Astronomen Himmelskörpern Spitznamen geben …

Tatsächlich handelt es sich bei den beiden von FAST erfassten „giftigen Spinnen“ um spezielle Arten von Pulsaren.

Diese beiden giftigen Spinnen gehören unterschiedlichen Arten an. Eine davon ist die berühmte „Schwarze Witwe“ und die andere wird Rotrückenspinne genannt.

Schwarze Witwe vs. Rotrückenspinne

Ich schätze, jeder kennt den Namen „Black Widow“. Erstens ist diese Spinne eine der giftigsten Spinnen in Südamerika und sie wurde so genannt, weil das Weibchen das Männchen nach der Paarung frisst. zweitens gibt es bei Marvel eine klassische weibliche Figur namens Black Widow.

Schwarze Witwe (Bildquelle: https://www.nationalgeographic.com/)

Die Rotrückenspinne kommt vielleicht jedem unbekannt vor. Als nahe Verwandte der Schwarzen Witwe in Australien sieht die Rotrückenspinne der Schwarzen Witwe ähnlich, der einzige Unterschied besteht darin, dass die Rotrückenspinne einen roten Streifen auf dem Rücken hat. Wie die Schwarze Witwe ist auch die Rotrückenspinne eine hochgiftige Spinne, und das Männchen wird nach der Paarung oft vom Weibchen gefressen.

Rotrückenspinne in Australien (Fotoquelle: https://australianmuseum.net.au/)

Spinnenpulsar

Im Jahr 1988 entdeckten Astronomen das erste Millisekunden-Pulsar-Doppelsternsystem mit Finsternissen. In diesem Doppelsternsystem ist der Hauptstern ein Millisekundenpulsar, und der Begleitstern hat eine Masse von nur 0,02 Sonnenmassen. Da die beiden Sterne umeinander kreisen, werden die vom Pulsar ausgesendeten elektromagnetischen Wellensignale jedes Mal, wenn sie eine bestimmte Position erreichen, vom Begleitstern und der ihn umgebenden Materie blockiert. Wenn ein Pulsar blockiert ist, können wir sein Signal nicht beobachten. Dies ist das Phänomen der Sonnenfinsternis. Eine Sonnenfinsternis, die dadurch verursacht wird, dass der Mond die Sonne verdeckt, ist ebenfalls ein Phänomen, das Okkultation genannt wird.

Astronomen haben anhand von Beobachtungsdaten spekuliert, dass in einem solchen Doppelsternsystem die Materie des Begleitsterns teilweise durch den Sternwind des Hauptsterns (ähnlich dem Sonnenwind) erhitzt und weggetragen wird. Mit anderen Worten: Der Pulsar, der Hauptstern, „tötet“ seinen Begleiter! Ist das nicht genau wie die berüchtigte Schwarze Witwe? Daher nennen Astronomen diesen Pulsartyp „Schwarze Witwe“-Pulsar.

Unter dem Einfluss des Sternwindes des Hauptsterns (ein Millisekundenpulsar) wird der Begleitstern erhitzt und Materie weggeblasen (Quelle: https://svs.gsfc.nasa.gov/)

Bei nachfolgenden Beobachtungen entdeckten die Astronomen nacheinander dasselbe Doppelsternsystem mit Millisekundenpulsaren. Bei diesem Typ von Doppelsternsystem kommt es zu Finsternissen und die Masse des Begleitsterns beträgt weniger als das 0,1-fache der Sonnenmasse.

Bei eingehenderen Beobachtungen entdeckten die Astronomen, dass es in Kugelsternhaufen ähnliche Doppelsternsysteme gibt, allerdings mit einem Unterschied: Ihre Begleitsterne sind massereicher. Später entdeckten Astronomen solche Systeme außerhalb von Kugelsternhaufen.

Da Begleitsterne unterschiedliche Massen haben, halten es Astronomen für notwendig, die Fälle, in denen die später entdeckten Begleitsterne größer sind, in eine separate Kategorie einzuordnen. Da diese beiden Typen von Millisekundenpulsar-Doppelsternsystemen so ähnlich aussehen und beide ihre Begleitsterne zerstören, nennen wir das später entdeckte System den Redback Spider Pulsar!

Schwarze Witwe und Rotrückenpulsar, diese beiden Pulsartypen werden zusammenfassend als Spinnenpulsare bezeichnet.

FASTs Entdeckung

Vor ein paar Tagen haben wir gerade darüber gesprochen, wie FAST einen Doppelpulsar im Kugelsternhaufen Herkules entdeckt hat. Dies ist das erste Mal, dass FAST einen Doppelpulsar entdeckt hat. Tatsächlich gibt es in dieser Forschung eine Premiere: FASTs erste Pulsar-Zeitbeobachtung. Mithilfe dieser Zeitbeobachtung maßen die Astronomen, dass der Begleiter eines nicht klassifizierten Spinnenpulsars in diesem Kugelsternhaufen die 0,02-fache Masse der Sonne hat und somit eine Schwarze Witwe ist.

Kürzlich brachte FAST wieder gute Nachrichten. Im Kugelsternhaufen M92 wurde ein Doppelpulsar entdeckt! Dies ist der zweite von FAST entdeckte Doppelpulsar und auch das erste Mal, dass in diesem Kugelsternhaufen ein Pulsar entdeckt wurde. Dieser Pulsar-Doppelstern erfüllt mehrere Bedingungen, um ein Spinnenpulsar zu werden: 1. Er ist ein Millisekundenpulsar; 2. Es kommt zum Phänomen der Sonnenfinsternis. Es wird geschätzt, dass der Begleitstern dieses Doppelsternsystems eine Masse von etwa dem 0,18-fachen der Sonne hat und eine Rotrückenspinne sein dürfte.

Abschluss

In so kurzer Zeit hat FAST ein gutes Ergebnis nach dem anderen erzielt und seine potenzielle Leistungsfähigkeit als weltweit größtes Radioteleskop mit einer einzigen Apertur unter Beweis gestellt. Ich bin überzeugt, dass FAST in naher Zukunft weiterhin erfolgreich sein und uns helfen wird, das riesige Universum besser zu verstehen.