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.
© MPIfR, Jason Wu
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!