Funkelnder Pulsar verrät unsichtbare Strukturen im Weltraum
Funkelnde Sterne am Nachthimmel sind nicht nur schön anzusehen. Ihr Flimmern verrät etwas über die unterschiedlich warmen und dichten Luftschichten unserer Erdatmosphäre, die das Licht auf dem Weg zu uns brechen. Bestimmte Sternüberreste, die Radiostrahlung aussenden, können einen ganz ähnlichen Effekt zeigen. Zwar kann ihre im Vergleich zum Licht langwellige Radiostrahlung fast ungestört unsere Erdatmosphäre durchdringen, sie wird dafür aber von dem dünnen Gas zwischen den Sternen abgelenkt. Ihr Funkeln – Szintillation genannt – ermöglicht somit einzigartige Einblicke in den interstellaren Raum.
© Tim Sprenger / Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Zitierweise: HAUT 2026; 37 (3): 135
Ein internationales Team um Tim Sprenger vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) hat die flimmernde Radiostrahlung eines Objekts genau vermessen und dazu eine innovative Beobachtungstechnik genutzt. Die Ergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Flackernde Sternüberreste
Szintillation tritt nur bei punktförmigen Quellen auf, weshalb weit entfernte Sterne funkeln, Planeten jedoch nicht. Im Radiobereich lässt sich ein Flackern bei Pulsaren beobachten – den Überresten massereicher Sterne. Sie gehören zu den kompaktesten Objekten des Universums: Die Masse eines ganzen Sterns ist auf eine Kugel mit dem Durchmesser einer Großstadt komprimiert. Die Radiosignale, die Pulsare abgeben, schwanken durch Szintillation in ihrer Helligkeit, und ihre Position am Himmel scheint verschmiert. Der in der aktuellen Studie beobachtete Pulsar ist erst der zweite, bei dem sich die Verzerrung durch Szintillation direkt abbilden ließ.
Unerwartet geradlinig
Die Forschenden um Tim Sprenger beobachteten den Pulsar mit der Bezeichnung PSR B1508+55, der sich rund 7000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Drache befindet. In der Langzeitaufnahme erscheint der Pulsar zu einer Linie verzogen. „Meist stellt man sich vor, dass der Pulsar von zufälligen Dichteschwankungen zu einer verschwommenen Scheibe verzerrt wird. Stattdessen scheint das interstellare Medium hier geordnete Strukturen mit bevorzugter Richtung auszubilden“, erklärt Erstautor Tim Sprenger.
Wegweisende Beobachtungstechnik
Die Szintillation eines Pulsars verursacht so kleine Positionsänderungen, dass man sie mit einzelnen Teleskopen nicht räumlich auflösen kann. Die Forschenden verwendeten daher eine ausgefeilte Beobachtungstechnik und zwei der leistungsstärksten Radioteleskope der Welt: Das 100-Meter-Radioteleskop Effelsberg in Deutschland und das Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) in China. Aufgrund der Bewegung der Erde verändert sich die Position der Teleskope erheblich, während sie zeitgleich auf PSR B1508+55 gerichtet sind. Das bedeutet, dass im Verlauf eines Tages mal das eine und mal das andere Teleskop dasselbe Flackern zuerst sieht, je nachdem ob gerade Deutschland oder China eher in die Bewegungsrichtung der Erde zeigt. Daraus lässt sich ein Bild berechnen. Co-Autor Olaf Wucknitz ergänzt: „Durch die Kombination der verteilten Teleskope mit der Bewegung der Erde relativ zu den beobachteten Strukturen konnten wir eine Auflösung erreichen, die im beobachteten Frequenzbereich mit keiner anderen Technik möglich ist.“
Quelle: Nina Brinkmann, Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn.
