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Merkwürdiger Stern stellt Astronomen vor Rätsel
Frank Luerweg, Abteilung Presse und Kommunikation- Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - 15.05.2008
Ein internationales Team von Astronomen unter Beteiligung der Universität Bonn hat einen kuriosen Himmelskörper entdeckt. Es handelt sich um einen so genannten Pulsar - das ist ein Stern, der um die eigene Achse rotiert und dabei wie ein Leuchtturm einen Strahl aus Radiowellen aussendet. Ungewöhnlich hoch ist die Geschwindigkeit, mit der er das tut: Fast 500 Mal pro Sekunde. Außerdem ist er gewissermaßen an einen Partnerstern "gefesselt". Beide Himmelskörper umtanzen einander auf einer merkwürdigen elliptischen Bahn. Mit herkömmlichen Theorien lassen sich die Eigenschaften dieses ungewöhnlichen Paars nur schwer erklären. Die Forscher berichten am kommenden Freitag (16. Mai) im Online-Journal Science Express über ihre Entdeckung.
Der neu entdeckte Pulsar ist aus Astronomen-Sicht ein Winzling: Gerade einmal zehn Kilometer misst er im Durchmesser. ∴ 1Dabei wiegt er aber 1,74mal soviel wie unsere Sonne. "Damit ist er ungewöhnlich schwer", erklärt Dr. Wouter Vlemmings vom Argelander-Institut für Astronomie an der Universität Bonn.
Die geringe Größe ist aber normal: Pulsare entstehen, wenn massereiche Sterne explodieren. Zurück bleibt ein extrem verdichteter Rest, ein so genannter Neutronenstern. Er sendet an seinen magnetischen Polen Radiowellen aus, die man noch in einer Entfernung von vielen Milliarden Lichtjahren auffangen kann. Da Pulsare rotieren, überstreicht der Strahl aus Radiowellen die Umgebung - ähnlich wie der Lichtfinger eines Leuchtturms. Für einen Beobachter sieht es so aus, als würde der Stern blinken - daher der Name "Pulsar".
Der jetzt entdeckte extraterrestrische Leuchtturm trägt die prosaischen Bezeichnung J1903+0327. Er ist gleich in mehrfacher Hinsicht ungewöhnlich: Einerseits, weil er sich extrem schnell um die eigene Achse dreht - genau 465mal pro Sekunde∴ 2. Damit zählt er zu den schnellsten Pulsaren, die bislang gefunden wurden. "Normalerweise sind diese Himmelskörper um den Faktor 100 langsamer", erläutert Wouter Vlemmings. Es gibt allerdings Pulsare, die durch die Gravitation an einen nahen Nachbarstern gefesselt sind. Sie können ihrem Partner immer mehr Masse entreißen. "Sie essen ihren Nachbarn gewissermaßen auf", sagt Vlemmings trocken.
Flotter Dreier im All?
Bei diesem Prozess vergrößert sich die Rotationsgeschwindigkeit des Pulsars. Außerdem verändert sich die Bahn, auf der die beiden Partner einander umtanzen, und wird immer kreisförmiger. "Nicht jedoch in unserem Fall", betont der Bonner Astronom. "Die Bahn ist elliptisch, was sich durch gängige Theorien nicht erklären lässt." Eine mögliche Erklärung: Am galaktischen Ringelreihen ist noch ein dritter Partner beteiligt, der von der Erde aus nicht zu sehen ist. Bislang wurde so ein "flotter Dreier" im All allerdings noch nie gefunden.
Entdeckt wurde J1903+0327 am größten Radioteleskop der Welt, dem Arecibo-Teleskop in Puerto Rico. 300 Meter misst die schüsselartige Antenne, mit der sich noch extrem schwache Signale auffangen lassen. Zum Vergleich: Das Effelsberg-Teleskop in der Eifel ist nur ein Drittel so groß. Der Fund erfolgte im Rahmen einer internationalen Studie unter Leitung des britischen Astronomen Dr. David Champion. Ziel der beteiligten Arbeitsgruppen ist es, möglichst viele Pulsare aufzuspüren. "Pulsare können nicht nur wichtige Erkenntnisse über Entstehung und Aufbau des Universums liefern", erläutert Vlemmings die Motivation. "An ihnen lassen sich auch Beobachtungen machen, die fundamentale physikalische Theorien stützen oder in Frage stellen. So lieferten sie einige überzeugende Daten für die Richtigkeit von Einsteins Relativitätstheorie."
"Pulsare wie dieser sind es, warum wir derartige Studien durchführen", ergänzt Dr. Champion. "Man möchte nicht einfach Hunderte von neuen Himmelskörpern entdecken. Uns interessieren die zwei oder drei, die sich merkwürdig verhalten. Und genau so einen Pulsar haben wir gefunden."

Kontakt:
Dr. Wouter Vlemmings
Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn
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∴ 1) Die Größe ist erscheint mir eher zweifelhaft. Hier haben die Forscher sich wohl ein Modell ausgedacht, was eine Zahl produziert und was so einigermaßen dem "Occamschen Rasiermesser" gehorcht. In dem Modell stecken sicher mehr Annahmen und physikalische Glaubensbekenntnisse als Fakten. Wenn der Pulsar ungefähr 100 Lichtjahre entfernt wäre (er ist sicher sehr viel weiter entfernt), so entspricht das einem Größe zu Entfernungsverhältnis von eins zu einer Billarde 1:10^12.

∴ 2) Hier ist zum Beispiel ein Glaubensbekenntnis. Der Pulsar dreht sich 465 Mal pro Sekunde um die eigene Achse. Das ist garantiert einfach nur dummes Zeug,. weil hier der Begriff der Rotation verballhort Zur Begründung braucht es zwei Vorbemerkungen.
1. Vorbemerkung: Die Radiowellen sind die Konsequenz einer Rotation. Schon bei der nahen Sonne wird gesagt, dass man das Magnetfeld nicht versteht. Insbesondere wird schon bei Wikipedia gasagt, dass die Sonnenflecken Quellen von hohen Magnetfeldern sind. Weiterhin sind die Sonnenflecken auch Orte mit niedriger Strahlungsintensität.
2. Vorbemerkung: Aus der Chaosforschung weiß man, dass Gebilde mit einem hohen Entropietransport zur Bildung von selbstähnlichen Strukturen neigen können. Beispielsweise lassen sich beim gleichmäßigen Erhitzen von wenig Wasser in einem Topf (Flüssigkeit in Glasschüssel auf dem Overheadprojektor) regelmäßige Konvektionsmuster bobachten.
Wenn man einfach einmal die These akzeptiert, dass die Pulsar Stern mit einem hohen Energiefluss sind, dann könnte sich auf der Oberfläche des Pulsar im Gegensatz zu Sonne eine regelmäßige Anordnung von Sonnenflecken gebildet haben. Der Pulsar würde also aussehen wie Diskokugel, die an den vielen magnetischen Polen der Sonnenflecken Radiostrahlen aussendet. Selbst bei gemächlicher Rotation hätte man den Eindruck, dass der Stern extrem schnell pulsiert.
Unter diesem Modell könnte man natürlich nichts über die Größe des Sterns aussagen.. Nun fehlt leider einen Entfernungsangabe.
Ich werde hier mal abgeschätzt, wie groß die Pulsar-Diskokugel sein müsste, wenn man die Sonne als Referenz nimmt. Ein Sonnenfleck hat den Durchmesser von ungefähr 100Mm. Da zu einem Sonnenfleck immer auch ein Sonnenspot gehören muss, nehme beide insgesamt 5Mn Durchmesser auf dem Äquator ein. Wenn sich die Sonne mit einer Geschwindigkeit von einem Tag (25 mal schneller als die Sonne) um sich selbst dreht. bräuchte man insgesamt 465Pulse pro Sekunde*60s/min*60min/h*24h/d = 40,1MPulse. Der Umfang würde dann ungefähr 40,1MPulse * 5Mm = 200 Tm betragen. Da der Für einen kreis gilt U = 2Pi*r. Entsprechend würde der Radius der Pulsarsonne ungefähr 33Pm = 33M km= 33 Millionen Kilometer. ungefähr 30igmal größer als die Sonne. Damit wäre der Pulsar ungefähr 3mal kleiner als ein energiereicher blauer Riesen. Wenn man statt des einen Tages die Rotationsdauer der Sonne zugrundelegt, dann müsste der Pulsar ungefähr acht mal Größer als ein blauer Riese sein, wobei hier die Annahmen zur Größe der Sonnenflecken zu beachten sind. Angesichts der Annahme, dass die Muster bei energiereichen Systemen auftreten, sollte man eine solche Größe schon erwarten dürfen.
Ein solch großer Elefant unter den Sternen erscheint plausibler als die Vorstellung eines Neutronensterns von 10km Größe. Dr. Dieter Porth

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