Astronomen entdecken mit FAST einen neuen 1,9-Sekunden-Pulsar

Mit dem Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) in China haben Astronomen einen neuen Pulsar mit einer Rotationsperiode von etwa zwei Sekunden entdeckt. Der neu entdeckte Pulsar mit der Bezeichnung PSR J1922+37 wurde in Richtung des offenen Sternhaufens NGC 6791 gefunden. Über den Fund wurde in einer Veröffentlichung berichtet veröffentlicht 11. Dez. am arXiv Preprint-Server.

Pulsare sind hochmagnetisierte, rotierende Neutronensterne, die einen Strahl elektromagnetischer Strahlung aussenden. Sie werden normalerweise in Form kurzer Funkemissionsstöße erkannt; Einige von ihnen werden jedoch auch mit optischen, Röntgen- und Gammastrahlenteleskopen beobachtet.

Bisher wurden mehr als 300 Pulsare in Kugelsternhaufen (GCs) in der Milchstraße identifiziert. Allerdings wurde kein Pulsar in einem offenen Sternhaufen (OC) gefunden. Dies ist höchstwahrscheinlich auf die geringere Sterndichte und damit eine geringere Begegnungsrate in OCs zurückzuführen.

Dies könnte sich mit der Entdeckung von PSR J1922+37 durch ein Astronomenteam unter der Leitung von Xioa-Jin Liu von der Beijing Normal University in China ändern. Der neue Pulsar wurde in der Sichtlinie des alten offenen Sternhaufens NGC 6791 gefunden.

„Unsere erste Entdeckung ist ein 1,9-Sekunden-Pulsar (J1922+37), der in Richtung des alten offenen Sternhaufens NGC 6791 gefunden wurde. (…) Der kleine Winkelabstand und die vom NE2001-Modell vorhergesagte geringe Entfernung ergeben PSR J1922+37 ein wahrscheinliches Mitglied von NGC 6791“, schreiben die Forscher in der Arbeit.

PSR J1922+37 hat eine Schleuderperiode von 1,92 Sekunden und ein Dispersionsmaß von etwa 85 pc/cm3. Die Flussdichte dieses Pulsars wurde mit etwa 7,0 µJy berechnet.

Durch die Analyse der Position von PSR J1922+37 stellte Lius Team fest, dass sich der Pulsar in derselben Richtung wie NGC 6791 befindet und etwa 14 Bogenminuten vom Clusterzentrum entfernt ist. Die Entfernung zum PSR J1922+37 wurde mit etwa 15.600 Lichtjahren gemessen, was mit der Clusterentfernung übereinstimmt, die auf 13.100 bis 16.000 Lichtjahre geschätzt wird.

Basierend auf diesen Ergebnissen kamen die Astronomen zu dem Schluss, dass PSR J1922+37 wahrscheinlich ein Mitglied von NGC 6791 ist, was ihn – sofern bestätigt – zum ersten in einem offenen Sternhaufen entdeckten Pulsar machen würde. Allerdings sollten weitere Studien, einschließlich genauer Messungen der Pulsarentfernung und der Eigenbewegung, durchgeführt werden, um diese Annahme zu bestätigen.

„Es gibt mehrere Möglichkeiten zu überprüfen, ob PSR J1922+37 tatsächlich mit NGC 6791 in Verbindung steht. Erstens wird eine genaue Messung der Entfernung zum Pulsar und zum offenen Sternhaufen eine direkte Antwort auf das Problem liefern. (…) Zweitens: „Wenn PSR J1922+37 mit NGC 6791 assoziiert ist, dann sollten beide Objekte eine ähnliche Eigenbewegung haben“, schreiben die Autoren des Artikels.

Zusammenfassend stellten die Forscher fest, dass NGC 6791 eine relativ hohe Oberflächenhelligkeit und Kompaktheit aufweist, was auf eine überfüllte Sternumgebung hinweist. Dies gibt Anlass zur Hoffnung, dass NGC 6791 weitere Pulsare beherbergt. Lius Team schätzt, dass in diesem Cluster voraussichtlich sogar neun solcher Objekte entdeckt werden.

Weitere Informationen:
Xiao-Jin Liu et al, PSR J1922+37: ein 1,9-Sekunden-Pulsar, der in Richtung des alten offenen Sternhaufens NGC 6791 entdeckt wurde, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2412.08055

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