Stellar Superburst: Neutronenstern bläst Modell weg

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Stellen Sie sich ein Ereignis vor, das so katastrophal ist, dass es in drei Stunden mehr Energie abgibt als die Sonne in hundert Jahren. (2011) haben sie einen Neutronensternausbruch erlebt, bei dem alle Computermodelle für thermodynamische Explosionen an extremen Objekten wieder auf den ersten Platz gebracht wurden.

Anscheinend ist ein starkes Magnetfeld um den akkretierenden Pulsar IGR J17480-2446 der Schuldige dafür, dass sich einige Bereiche des Sterns extrem entzünden. Das röntgenbinäre IGR J17480-2446 sollte in der Regel etwa das Eineinhalbfache der Sonnenmasse betragen, die auf einer Fläche von etwa 25 km begrenzt ist. Dies erzeugt ein starkes Gravitationsfeld, das seinem umlaufenden Begleiter Gas entzieht. Dies sammelt sich wiederum auf der Oberfläche des Primärteils und löst eine schnelle, energiereiche thermonukleare Reaktion aus. In einem perfekten Szenario würde sich diese Reaktion gleichmäßig über die Oberfläche verteilen, aber aus irgendeinem Grund brennen in etwa 10% der Fallstudien einige Bereiche heller als andere. Warum dies geschieht, ist ein wahres Rätsel.

Um die Phänomene besser zu verstehen, wurden theoretische Modelle erstellt, um die Spinraten zu testen. Sie legen nahe, dass eine schnelle Rotation verhindert, dass sich das brennende Material gleichmäßig ausbreitet - ähnlich wie die Coriolis-Kraft terrestrische Hurrikane entwickelt. Eine andere Hypothese besagt, dass diese Feuersbrünste auf Wellen im globalen Maßstab verlaufen, bei denen eine Seite beim Aufstieg kühl und dunkel bleibt, während die andere heiß und hell bleibt. Aber welches ist bei diesem seltsamen Pulsar realisierbar?

„Wir untersuchen den Ursprung von Burst-Oszillationen vom Typ I in IGR J17480–2446 und schließen daraus, dass sie nicht durch globale Moden im Neutronenstern-Ozean verursacht werden. Wir zeigen auch, dass die Coriolis-Kraft einen oszillationserzeugenden Hotspot auf der Sternoberfläche nicht einschränken kann. “ sagt der Hauptautor Yuri Cavecchi (Universität Amsterdam, Niederlande). "Das wahrscheinlichste Szenario ist, dass die Burst-Oszillationen von einem Hot-Spot erzeugt werden, der durch hydromagnetische Spannungen begrenzt ist."

Was bringt die Astronomen dazu, so zu denken? Eine Erklärung könnten die seltsamen Eigenschaften von J17480 selbst sein. Während es die Regeln befolgt, wenn es darum geht, helle Flecken während thermonuklearer Ereignisse zu bilden, bricht es sie, wenn es um Spinraten geht. Warum dreht sich dieser Stern nur etwa 10 Mal pro Sekunde, wenn der nächst langsamste bei 245 ist? Hier kommt die Magnetfeldtheorie ins Spiel. Wenn Explosionen auftreten, wird sie möglicherweise von dieser unsichtbaren, aber mächtigen Kraft an Ort und Stelle gehalten.

„Um dies zu bestätigen, sind weitere theoretische Arbeiten erforderlich, aber im Fall von J17480 ist dies eine sehr plausible Erklärung für unsere Beobachtungen“, sagt Cavecchi. Die Co-Autorin Anna Watts erklärt weiter, dass ihre neuen Modelle - obwohl sie interessant sind - möglicherweise nicht alle uneinheitlichen Ereignisse berücksichtigen, die in ähnlichen Situationen auftreten. „Der neue Mechanismus funktioniert möglicherweise nur bei Sternen wie diesem mit Magnetfeldern, die stark genug sind, um die Ausbreitung der Flammenfront zu verhindern. Für andere Stars mit diesem seltsamen Brennverhalten gelten möglicherweise noch die alten Modelle. “

Ursprüngliche Informationsquelle: Niederländische Forschungsschule für Astronomie. Zur weiteren Lektüre: Implikationen von Burst-Oszillationen des langsam rotierenden akkretierenden Pulsars IGR 17480-2446 im Kugelsternhaufen Terzan 5.

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