γ-Strahlen-Pulsare

Der Start des Fermi Gamma-ray Space Telescope ist eine der wichtigsten Entwicklungen in der Pulsarwissenschaft der letzten Jahre. Bisher waren nur sieben Pulsare bekannt, die γ-Strahlen emittieren, aber mit dem Large Area Telescope an Bord von Fermi wurden viele mehr entdeckt.

Karte des  γ-Strahlen-Himmels in galaktischen Koordinaten wie er mit Hilfe von Fermi LAT gesehen wird. Grüne Kreise repräsentieren die Positionen von 57 Millisekunden-Pulsaren, die in zuvor unidentifizierten LAT Punktquellen gefunden wurden. Weiße Kreise stellen die Positionen von 56 γ-Strahlen-Pulsaren dar, die man alleine durch die Auswertung der  γ-Strahlen-Daten (also ohne Vorkenntnisse einer Punktquelle) entdeckt hat. An diesen Entdeckungen war die Abteilung Kramer maßgeblich und teilweise führend beteiligt.

Dieser große Erfolg wurde teilweise aufgrund der guten Zusammenarbeit zwischen Radioastronomen und Astronomen, die im γ-Strahlenbereich beobachten, ermöglicht:

  • Zuerst wurden „Timing”-Beobachtungen von Pulsaren, die vermutlich starke γ-Strahlung aussenden, durchgeführt. Nach dem Start von Fermi, wurden viele von ihnen als γ-Strahlen-Pulsare bestätigt; eine Aufgabe, die wesentlich durch die Verfügbarkeit von Radio-Ephemeriden erleichtert wurde. Fermi entdeckte auch, dass mehrere Millisekunden-Pulsare γ-Strahlen aussenden! Selbst Millisekunden-Pulsare in Kugelsternhaufen erscheinen nun als γ-Strahlen emittierende Pulsare.
  • Im zweiten Schritt wurden viele neue γ-Strahlen-Pulsare allein anhand ihrer γ-Strahlenemission gefunden! Die meisten von ihnen wurden nicht bei Radiowellenlängen detektiert. Einige jedoch schon, wie z.B. der leiseste junge Radiopulsar.
  • In einem dritten Schritt war es möglich, mit Fermi detektierte Quellen, die geringe Variabilität und scharfe Brüche in den Spektren aufwiesen (Eigenschaften von γ-Strahlen-Pulsaren), so präzise zu lokalisieren, dass wir Radioteleskope zur effizienten Suche nach Radiopulsaren in diesen Quellen nutzen konnten. In vielen von ihnen wurden nun neue Pulsare entdeckt. Die meisten davon sind Millisekunden-Pulsare, und die meisten von ihnen sind in binären Systemen, was erklärt, warum ihre Pulsationen nicht im γ-Wellenlängenbereich nachgewiesen werden konnten. Nach der Analyse mit Ephemeriden können wir nun auch ihre γ-Strahlenimpulse beobachten.

Als Ergebnis dieser Suche wissen wir nun viel mehr über die Verteilung der Neutronensterne in der Milchstraße und über den Mechanismus der γ-Strahlenemission. Es besteht kein Zweifel, dass noch viel mehr γ-Strahlen-Pulsare von Fermi LAT gefunden werden!

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