Pulsar

Der Name „Pulsar“ stellt ein Kurzwort dar, das aus der englischen Bezeichnung pulsating star (pulsierender Stern) gebildet wurde. Es handelt sich dabei um schnell rotierende Neutronensterne, die als Radioquellen in Erscheinung treten und dabei kurze Strahlungsimpulse in bemerkenswert regelmäßiger Folge aussenden. Die Periode der Impulse liegt im Bereich von Millisekunden bis hin zu Zehntel- oder Hundertstelsekunden.

Die Entdeckung:

Der erste Pulsar, PSR 1919+21 genannt, wurde 1967 von Jocelyn Bell und Anthony Hewish am Institut für Radioastronomie der Universität Cambridge entdeckt. Jocelyn Bell war damals als junge Studentin damit beschäftigt, den Himmel nach Radioquellen abzusuchen, als sie ein eigenartiges Radiosignal empfing, das aus dem Bereich der zentralen Ebene der Milchstraße kam. Das Bemerkenswerte daran war, dass dieses Signal nicht kontinuierlich eintraf, sondern in regelmäßigen Intervallen von mehr als 1 Sekunde.

Bald schon fand man weitere Objekte mit dieser erstaunlichen Eigenschaft. Auf Grund der Regelmäßigkeit der Signale kam man auf den Gedanken, dass sie von außerirdischen Zivilisationen stammen könnten. Erst nach und nach fand man heraus, was es mit den Strahlungsquellen wirklich auf sich hatte.

Eigenschaften:

Der Großteil der Strahlung, die von einem Pulsar abgegeben wird, stammt aus dem Bereich der Magnetpole, was die Ursache für die beobachteten Radioimpulse ist. Wenn die Rotationsachse zur Magnetfeldachse geneigt ist, werden in der Nähe des Neutronensterns enorme elektrische Felder erzeugt, in denen die Elektronen und Protonen der Sternoberfläche auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Dabei wird in einem schmalen Kegel Strahlung abgegeben, wie dies beispielsweise auch beim Lichtkegel eines Leuchtturms der Fall ist. Jedes Mal, wenn der Strahl in der Sichtlinie zur Erde liegt, können wir einen kurzen Impuls der Radiostrahlung wahrnehmen.

Durch die Abgabe der Strahlung nimmt die Rotationsenergie des Neutronensterns ständig ab. Durch diese Abnahme der Rotationsenergie bzw. des Drehimpulses erhöht sich die Rotationsperiode des Sterns, dieser dreht sich also mit der Zeit immer langsamer um die eigene Achse, wodurch sich wiederum die Pulsationsperiode verlängert.

Die Zeit, in der ein Pulsar Radiosignale aussendet, ist zwar lang, aber nicht unbegrenzt. Nach einigen Dutzend Mio. Jahren hat ein Pulsar einen Großteil seiner Rotationsenergie verbraucht, und die Emissionen lassen allmählich nach, bis sie nicht mehr wahrnehmbar sind. Es wurden jedoch auch schon Neutronensterne entdeckt, die trotz ihres hohen Alters aktive Pulsare mit erstaunlich kurzer Periode (in der Größenordnung von Millisekunden) sind. Diese so genannten Millisekundenpulsare  treten nicht als Einzelsterne, sondern in Doppelsternsystemen auf. Dabei wird der Neutronenstern über eine Materiescheibe von seinen Begleitstern versorgt. Die Materie, die auf den Neutronenstern fällt, beschleunigt dessen Rotation, sodass seine Pulsationsperiode immer kürzer wird.

Seit 1967 wurden ca. 760 Pulsare entdeckt, die fast alle innerhalb unserer Galaxis liegen.