Der außer Kontrolle geratene Pulsar im Supernova-Überrest G292.0+1.8. (Röntgen: NASA/CXC/SAO/L. Xi et al.; optisch: Palomar DSS2) Wenn massereiche Sterne sterben, geschieht dies nicht stillschweigend.
Ihr Tod ist ein spektakulär brillantes Ereignis, das den Kosmos erleuchtet, eine Supernova-Explosion, die die Eingeweide von Sternen in einer Wolke voller Pracht in den Weltraum schleudert. In der Zwischenzeit kann der Kern des Sterns, der war, verweilen und ist zu einem ultradichten Zustand zusammengebrochen Neutronenstern oder schwarzes Loch .
Wenn diese Explosion auf eine bestimmte Weise stattfindet, kann sie den kollabierten Kern wie eine Fledermaus aus der Hölle durch die Milchstraße schleudern, mit solch wahnsinnigen Geschwindigkeiten, dass er schließlich die Galaxie auf einer wilden Reise in den intergalaktischen Raum vollständig verlassen kann .
Es handelt sich um eines dieser Objekte, das mithilfe von Daten des Röntgenobservatoriums Chandra neu vermessen wurde: eine Art pulsierender Neutronenstern, bekannt als a Drücken Sie Dabei reißt es sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 612 Kilometern pro Sekunde (oder 1,4 Millionen Meilen pro Stunde) durch seine eigenen Eingeweide.
Es ist eines der schnellsten Objekte dieser Art, die jemals entdeckt wurden. (Der schnellste bekannte Stern in der Milchstraße ist kein Supernova-Überrest, der durch eine Explosion geschleudert wurde, sondern ein Stern, der ihn umkreist Sgr A* , das supermassereiche Schwarze Loch im galaktischen Zentrum. Am schnellsten Punkt seiner Umlaufbahn bewegt es sich im Wild-Modus 24.000 Kilometer pro Sekunde .)
„Wir haben die Bewegung des Pulsars im Röntgenlicht direkt gesehen, was wir nur mit Chandras sehr scharfem Blick sehen konnten.“ sagte der Astrophysiker Xi Long des Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
„Da es so weit entfernt ist, mussten wir das Äquivalent der Breite eines Viertels in etwa 15 Meilen Entfernung messen, um diese Bewegung zu sehen.“
Die Entdeckung erfolgte durch die Betrachtung eines etwa 20.000 Lichtjahre entfernten leuchtenden Supernova-Überrests mit der Bezeichnung G292.0+1.8. Frühere Beobachtungen hatten darin einen sich beschleunigenden Pulsar entdeckt. Long und seine Kollegen wollten das Objekt untersuchen, um herauszufinden, ob es die Geschichte der Supernova enthüllen könnte, indem sie ihre Bewegung in umgekehrter Richtung zum Zentrum des Objekts verfolgten.
„Wir haben nur eine Handvoll Supernova-Explosionen, mit denen auch verlässliche historische Aufzeichnungen verbunden sind“, sagte der Astrophysiker Daniel Patnaude des CfA, „also wollten wir prüfen, ob G292.0+1.8 zu dieser Gruppe hinzugefügt werden kann.“
Sie untersuchten Bilder, die 2006 und 2016 vom Supernova-Überrest aufgenommen wurden, und verwendeten Gaia-Daten zu seiner aktuellen Position in der Milchstraße, um die Unterschiede in der Position des Pulsars zu vergleichen. Diese Vergleiche ergaben etwas äußerst Interessantes: Der tote Stern scheint sich 30 Prozent schneller zu bewegen, als frühere Schätzungen vermutet hatten.
Dies bedeutet, dass die Reise vom Zentrum des Supernova-Überrests viel kürzer gedauert hat, was darauf hindeutet, dass die Supernova selbst vor viel jüngerer Zeit stattgefunden hat. Frühere Schätzungen gehen davon aus, dass die Supernova vor etwa 3.000 Jahren stattfand. Die neuen Schätzungen gehen davon aus, dass die Zeit vor rund 2.000 Jahren liegt.
Die geänderte Geschwindigkeit des Pulsars ermöglichte es dem Team auch, eine neue, detaillierte Untersuchung darüber durchzuführen, wie der tote Stern möglicherweise aus dem Zentrum der Supernova herausgeschleudert wurde. Sie entwickelten zwei Szenarien, die beide einen ähnlichen Mechanismus beinhalten.
In der ersten, Neutrinos werden bei der Supernova-Explosion asymmetrisch ausgeschleudert. In dem anderen, Trümmer aus der Explosion wird asymmetrisch ausgeschleudert. Da jedoch die Neutrino Die Energie müsste extrem groß sein, die wahrscheinlichere Erklärung sind asymmetrische Trümmer.
Grundsätzlich kann eine einseitige Explosion den kollabierten Kern eines toten Sterns mit extrem hoher Geschwindigkeit in den Weltraum „schleudern“. In diesem Fall bewegt sich der Stern derzeit mit einer höheren Geschwindigkeit als die Milchstraße Fluchtgeschwindigkeit in der Mitte der Scheibe von 550 Kilometern pro Sekunde, allerdings wird es einige Zeit dauern, bis es dorthin gelangt, und es kann mit der Zeit langsamer werden.
Tatsächlich könnte seine wahre Geschwindigkeit sogar höher als 612 Kilometer pro Sekunde sein, da er sich nur sehr wenig entlang unserer Sichtlinie bewegt.
„Dieser Pulsar ist etwa 200 Millionen Mal energiereicher als die Bewegung der Erde um die Sonne“, sagte der Astrophysiker Paul Plucinsky von CfA. „Es scheint, dass es seinen starken Stoß nur deshalb erhalten hat, weil die Supernova-Explosion asymmetrisch war.“
Die Forschungsergebnisse des Teams, die auf der 240. Tagung der American Astronomical Society vorgestellt wurden, wurden angenommen Das Astrophysikalische Journal und ist verfügbar unter arXiv .