Astronomen haben einen außergewöhnlich schnell rotierenden Neutronenstern entdeckt, der sie vor Rätsel stellt. Der Stern 4U 1820-30 liegt rund 27.400 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze. Das faszinierende dabei: Er dreht sich unglaubliche 716 Mal pro Sekunde um seine eigene Achse. Diese Rotationsgeschwindigkeit zählt zu den höchsten, die Forschende jemals im Kosmos messen konnten.
Der wilde Stern
„Wenn zukünftige Beobachtungen dies bestätigen, wäre der Neutronenstern 4U 1820-30 eines der am schnellsten rotierenden Objekte, das Forscher jemals im Universum beobachten“, erklärte der Astrophysiker Gaurava K. Jaisawal von der Technischen Universität Dänemark und Erstautor der Studie. Das Besondere an diesem Stern ist seine Rolle in einem sogenannten Röntgen-Doppelsternsystem. Der Begleitstern ist ein Weißer Zwerg, der den Neutronenstern in nur elf Minuten umkreist – eine äußerst seltene und kurze Umlaufzeit.
Diese Nähe führt dazu, dass der Neutronenstern kontinuierlich Material von seinem Begleiter absaugt. Sobald genügend Masse auf die Oberfläche des Neutronensterns gelangt ist, kann es zu thermonuklearen Explosionen kommen, durch die der Stern für kurze Zeit bis zu 100.000 Mal heller als die Sonne leuchtet. „Wir haben es also mit sehr extremen Ereignissen zu tun, und indem wir sie untersuchen, erhalten wir neue Erkenntnisse über die spannenden Lebenszyklen von Doppelsternsystemen und die Entstehung von Elementen im Universum“, beschreibt Jerome Chenevez, ebenfalls Astrophysiker an der Technischen Universität Dänemark, die Entdeckung.
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NASA-Teleskop macht es möglich
Die Forschenden stießen mithilfe des NASA-Röntgenteleskops NICER (Neutron star Interior Composition Explorer), das an der Internationalen Raumstation ISS montiert ist, auf den verblüffenden Stern. Zwischen 2017 und 2022 zeichnete das Team insgesamt 15 thermonukleare Explosionen auf. Eine davon zeigte ungewöhnliche Schwingungen mit einer Frequenz von 716 Hertz, was die extreme Rotation des Neutronensterns bestätigte.
Die Neutronensterne sind die dichtesten bekannten Objekte im Universum. Ihr Kern besteht nahezu vollständig aus Neutronen und besitzt eine enorme Anziehungskraft. Wird Materie auf einen dieser Sterne gezogen, erreicht sie dabei unglaubliche Geschwindigkeiten, was bei Aufprall gewaltige Energiemengen freisetzt.
Die Erkenntnisse sind nicht nur für die Astronomie bahnbrechend, sondern helfen auch, die Dynamik und die Grenzen von Neutronensternen besser zu verstehen. Da die Rotation solcher Sterne die theoretische Obergrenze von etwa 730 Umdrehungen pro Sekunde erreicht, bleibt die Forschung gespannt, ob diese extreme Geschwindigkeit in Zukunft bei anderen Objekten erneut beobachtet wird.
Quelle: „A Comprehensive Study of Thermonuclear X-Ray Bursts from 4U 1820–30 with NICER: Accretion Disk Interactions and a Candidate Burst Oscillation“ (2024, The Astrophysical Journal); Technical University of Denmark
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