Rekord: Neutronenstern dreht sich 42.960 Mal pro Minute

Wenn massereiche Sterne bei einer Supernova explodieren, bleiben manchmal sogenannte Neutronensterne übrig. Diese Reststerne wiegen mehr als unsere Sonne, obwohl sie nur wenige Kilometer groß sind.

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Wenn Neutronensterne im Doppelpack mit einem zweiten Stern vorkommen, saugen sie diesem aufgrund ihrer Gravitation oft große Mengen an Material ab. Dabei geben sie Röntgenstrahlung ab, weshalb man solche Systeme Röntgendoppelsterne nennt. Eine solche Zweierkonstellation dürfte nun einen doppelten Rekord aufgestellt haben, wie dänische Forscher herausgefunden haben.

Beobachtung durchs Teleskop

Konkret geht es um den Röntgendoppelstern 4U 1820-30, dieses System ist 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Mit einem 12 bis 16 Kilometer großen Neutronenstern und einem Stern, der etwa so groß ist wie unsere Erde, sind beide Himmelskörper vergleichsweise klein. Gleichzeitig soll der winzige Neutronenstern 1,4-mal so viel wiegen wie unsere Sonne, während der größere Stern des Systems wesentlich leichter ist.

5 Jahre lang haben dänische Forscher die 2 Himmelskörper nun beobachtet und ihre hochinteressanten Ergebnisse kürzlich in einer Studie veröffentlicht. Sie verwendeten dafür ein spezielles Röntgenteleskop, das auf der Internationalen Raumstation ISS montiert ist.

In den Aufnahmen entdeckten sie „bemerkenswerte Oszillationen“ – das sind schnelle und leichte Schwankungen in der Intensität der Röntgenstrahlen. Bei diesem Zweier-System hat man solche Schwankungen bislang noch nie beobachtet.

Dank dieser Entdeckung konnten die Forscher der Technischen Universität Dänemark auch ableiten, wie schnell sich der Neutronenstern dreht. „Die Oszillationen deuten darauf hin, dass dieser Neutronenstern bemerkenswerte 716-mal pro Sekunde rotiert“, sagte der Forscher Gaurava Jaisawal.

42.960 Umdrehungen pro Minute

Das heißt, dieser Neutronenstern dreht sich in der Minute 42.960-mal um die eigene Achse, womit er einen Rotationsrekord aufstellen dürfte. Zum einen wäre er damit der am schnellsten rotierende Neutronenstern, zum anderen aber gleichzeitig auch einer der sich am schnellsten drehenden Himmelskörper im Universum. Er wäre damit genau gleich schnell wie der bisherige Rekordhalter, der Pulsar PSR J1748–2446 im Sternhaufen Terzan 5.

Sogar einen zweiten Rekord kann 4U 1820-30 noch aufstellen. Der etwa erdgroße Begleitstern, ein sogenannter Weißer Zwerg, hat die kürzeste bisher festgestellte Umlaufbahn in einem Doppelsternsystem. Der Weiße Zwerg braucht nur 11,4 Minuten für eine komplette Runde um den Neutronenstern.

Mehrere thermonukleare Explosionen

Wegen dieser großen Nähe kann der Neutronenstern von seinem Partnerstern außergewöhnlich viel Helium absaugen. Die dicke Heliumschicht um den Neutronenstern bewirkt, dass es dort zu thermonuklearen Explosionen kommt, wenn die Dichte des Neutronensterns einen gewissen Schwellenwert überschreitet. "Während dieser Ausbrüche strahlt der Neutronenstern bis zu 100.000 Mal heller als unsere Sonne und setzt eine immense Energiemenge frei", sagt Astronom und Co-Studienautor Jerome Chenevez.