Entdeckung eines bizarren Jets: ein Neutronenstern wie ein „Gartensprinkler“ in 30.000 Lichtjahren Entfernung

BerlinAstronomen der Universität Oxford haben zum ersten Mal einen Neutronenstern mit einem einzigartigen Jet beobachtet. Mit dem MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika gelang es ihnen, detaillierte und hochauflösende Bilder von Circinus X-1 aufzunehmen, einem über 30.000 Lichtjahre von der Erde entfernten Binärsystem. In diesem System befindet sich ein Neutronenstern, der sich vor Tausenden von Jahren aus dem Kollaps eines Überriesensterns gebildet hat. Die Bilder zeigen einen S-förmigen Jet, eine Struktur, die bisher nur bei Schwarzen Löchern beobachtet wurde.

Die wichtigsten Erkenntnisse der Entdeckung sind:

• Der Jet ändert seine Richtung aufgrund des Taumelns der Akkretionsscheibe, einem Prozess, der als Präzession bekannt ist.
• Die Akkretionsscheibe des Neutronensterns reißt Gas von dem Begleitstern ab und bildet eine Scheibe aus heißem Gas, das auf den Neutronenstern zustrebt.
• Dieser Prozess setzt mehr Energie frei als eine Million Sonnen pro Sekunde.
• Die Jets sind schmale Strahlen aus Materie, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Ein faszinierender Teil dieser Entdeckung ist die S-Form des Jets, die durch Präzession verursacht wird. Präzession wurde schon zuvor bei Schwarzen Löchern beobachtet, jedoch bisher nie bei einem Neutronenstern. Diese Erkenntnis liefert uns neue Informationen über die komplexe Physik des Jetstarts, die noch immer nicht vollständig verstanden wird.

Die Entdeckung dieser Schocks zeigt, dass sich der Jet des Neutronensterns im Laufe der Zeit verschiebt. Die Überprüfung der Geschwindigkeit dieser Bewegungen wird helfen, die Zusammensetzung des Jets zu verstehen. Cowie erklärt, dass diese Schockwellen Teilchen beschleunigen und dadurch hochenergetische kosmische Strahlen erzeugen.

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Circinus X-1 gehört zu den hellsten Röntgenquellen am Himmel und wird seit über 50 Jahren intensiv erforscht. Trotz der langjährigen Untersuchungen bleiben viele seiner Verhaltensweisen ein Rätsel. Diese neue Entdeckung liefert wertvolle Einblicke in dieses komplexe System und ergänzt die bisherige Forschungsarbeit der letzten Jahrzehnte.

Die Forschung war Teil der Projekte X-KAT und ThunderKAT und nutzte das MeerKAT-Teleskop, das vom Südafrikanischen Radioastronomie-Observatorium (SARAO) betrieben wird. Die Studie setzte neue S-Band-Empfänger des Max-Planck-Instituts (MPG) ein.

Das Team wird die Jets weiterhin beobachten, um festzustellen, ob sie sich im Laufe der Zeit wie vorhergesagt verändern. Dies wird dazu beitragen, unser Verständnis dieses komplexen und rätselhaften Objekts zu vertiefen.

Die Entdeckung des S-förmigen Jets eines Neutronensterns ist bedeutsam, da sie neue Einblicke in das Verständnis dieser Himmelskörper liefert. Obwohl noch viele Fragen offen sind, stellt dieser Fund einen wichtigen Fortschritt in der Erforschung von Neutronensternen und der Hochenergie-Astrophysik dar.