Astronomen haben Daten über den Ausbruch erhalten, der sich alle drei Jahre wiederholt

Verwendung des Neutronensterns internMit dem Composition Explorer (NICER) an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) untersuchten Astronomen den jüngsten Ausbruch eines akkretierenden Millisekunden-Röntgenpulsars namens SAX J1808.4−3658. 

Röntgenpulsare zeichnen sich durch strenge Eigenschaften ausperiodische Änderungen der Intensität der gleichnamigen Strahlung, die Bruchteile einer Sekunde betragen. Akkretierende Millisekunden-Röntgenpulsare (AMXP) sind eine einzigartige Art von Pulsaren, bei denen kurze Rotationsperioden durch einen langfristigen Massentransfer von einem massearmen Begleitstern durch eine Akkretionsscheibe zu einem langsam rotierenden Neutronenstern verursacht werden.

Astronomen betrachten AMXP als astrophysikalischLaboratorien, die für die Untersuchung von Prozessen bei thermonuklearen Explosionen von entscheidender Bedeutung sind. Allerdings sind AMXPs relativ selten und bisher wurden nur ein paar Dutzend Objekte dieser Art mithilfe von NICER und anderen Weltraumobservatorien identifiziert.

Zeitliche Entwicklung der SAX J1808-Fackel im Jahr 2022, überwacht von NICER. 
Quelle: Iliano et al., 2022

SAX J1808.4−3658 (oder kurz SAX J1808) wurde 1996 mit dem Röntgensatelliten BeppoSAX entdeckt. Er entdeckte einen Röntgenblitz. Zwei Jahre später wurde er als erster akkretierender Millisekunden-Röntgenpulsar klassifiziert. Das etwa 11.400 Lichtjahre von der Erde entfernte Objekt besteht aus einem Neutronenstern im Orbit mit einem Braunen Zwerg als Begleiter (mit einer Masse von etwa 0,05 Sonnenmassen). Die Umlaufzeit des Systems beträgt etwas mehr als zwei Stunden.

Seit seiner Entdeckung hat SAX J1808 aufgezeichnetzehn etwa einen Monat dauernde Ausbrüche mit einer Wiederholungsperiode von 2–3 Jahren. Kürzlich, am 19. August 2022, begann ein weiterer Ausbruch dieses Pulsars, der vom MAXI-Instrument an Bord der ISS bemerkt wurde. Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Giulia Illiano vom Observatorium von Rom in Italien begann kurz nach Beginn des Ausbruchs mit der Beobachtung von SAX J1808, in der Hoffnung, mehr Informationen über die Eigenschaften des Pulsars zu gewinnen.

Astronomen haben bestätigt, dass die Rotationsfrequenz von SAXJ1808 nahm mit einer durchschnittlichen Rate von –0,001 pHz/s ab. Das Ergebnis stimmt mit dem Energieverlust überein, der von einem rotierenden magnetischen Dipol dieses Typs erwartet wird.

Zum ersten Mal seit zwanzig Jahren Beobachtung wurde die Studie durchgeführtzeigte, dass die Umlaufbahn von SAX J1808 seit der letzten Epoche geschrumpft ist. Astronomen stellten fest, dass das langfristige Verhalten der Umlaufbahn durch eine 11-Sekunden-Modulation mit einem Zeitraum von 21 Jahren beschrieben werden kann.

Es wird erwartet, dass es zu einem neuen SAX J1808-Fackel kommen wirdim 2025 . Die Autoren des Papiers betonten, dass Beobachtungen dieses Ereignisses von entscheidender Bedeutung sind, um ihre Schlussfolgerungen über die Entwicklung der Umlaufbahn dieses Pulsars zu bestätigen.

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Cover: Künstlerische Darstellung des Kevin Gill pulsar/flickr.com