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Wissenschaftler, die den Krebsnebel untersuchen, haben hochenergetische Gammastrahlen um den rotationsgetriebenen Pulsar entdeckt, den Neutronenstern im Zentrum dieses rätselhaften Nebels. Wissenschaftler waren sich nicht sicher, wie diese Systeme genau funktionieren und wo die Partikel beschleunigt werden. Mithilfe des Gammastrahlenteleskops auf dem INTEGRAL-Raumschiff der Europäischen Weltraumorganisation, das die Erde umkreist, haben Astronomen polarisierte Gammastrahlen entdeckt, die aus der Nähe des Pulsars emittieren.
Der Krebsnebel wurde durch eine Supernova-Explosion erzeugt, die am 4. Juli 1054 von frühen chinesischen und arabischen Astronomen von der Erde aus gesehen wurde. Die Explosion hinterließ einen Pulsar oder einen rotierenden Neutronenstern mit einem Nebel aus strahlenden Teilchen.
Der Neutronenstern enthält die Masse der Sonne, die in einem Volumen von etwa 10 km Radius zusammengedrückt ist und sich sehr schnell dreht - etwa 30 Mal pro Sekunde - wodurch Magnetfelder erzeugt und Teilchen beschleunigt werden. Bisher wussten die Astronomen jedoch nicht genau, wo die Teilchen beschleunigt wurden.
Mit dem Integral-Spektrometer (SPI) untersuchten die Forscher das Herz des Pulsars und untersuchten detailliert über 600 Beobachtungen, um die Polarisation - oder die Ausrichtung - der von der Krabbe ausgehenden Wellen energiereicher Strahlung zu bewerten .
Sie sahen, dass diese polarisierte Strahlung mit der Rotationsachse des Pulsars ausgerichtet ist. Sie kamen daher zu dem Schluss, dass ein erheblicher Teil der Elektronen, die die energiereiche Strahlung erzeugen, aus einer hochorganisierten Struktur stammen muss, die sich sehr nahe am Pulsar befindet, sehr wahrscheinlich direkt von den Jets selbst. Die Entdeckung ermöglicht es den Forschern, andere Theorien zu verwerfen, die den Ursprung dieser Strahlung weiter vom Pulsar entfernt lokalisieren.
Professor Tony Dean von der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität und einer der Forscher bemerkten, dass die Entdeckung einer solchen Ausrichtung - die auch mit der im sichtbaren Band beobachteten Polarisation übereinstimmt - wirklich bemerkenswert ist. "Die Ergebnisse haben klare Auswirkungen auf viele Aspekte von Hochenergiebeschleunigern wie der Krabbe", fügte er hinzu.
„Die Detektion polarisierter Strahlung im Weltraum ist sehr kompliziert und selten, da spezielle Instrumente und eine eingehende Analyse sehr komplexer Daten erforderlich sind“, sagte Chris Winkler, Integral Project Scientist bei der ESA.
Das Papier "Polarisierte Gammastrahlenemission der Krabbe" wird diese Woche in Science veröffentlicht.
Weitere Informationen zum Integral Spacecraft.
Quellen: ESA
