Jet des Vela-Pulsars

(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)

Löschschlauchartiger Jet in Aktion beobachtet

NASA/CXC/PSU/G. Pavlov et al.

Die Chandra-Bilder in dieser Montage zeigen die unberechenbare Veränderlichkeit eines Jets aus hochenergetischen Teilchen, der mit dem Vela-Pulsar, einem sich drehenden Neutronenstern, verbunden ist. Diese Bilder sind Teil einer Serie von 13 Bildern, die über einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren gewonnen und dazu genutzt wurden, einen Zeitraffer-film der Bewegung des Jets zu erstellen.

Wie ein loser Löschschlauch biegt und pendelt der Jet mit eindrucksvoller, rund halber Lichtgeschwindigkeit. Helle Blasen bewegen sich innerhalb des Jets mit ähnlicher Geschwindigkeit.

Der Jet ist ein halbes Lichtjahr lang und schießt in Bewegungsrichtung des Neutronensterns heraus. Der Jet besteht aus besonders energiereichen Elektronen und Positronen, die durch den gemeinsamen Einfluß der schnellen Rotation des Neutronensterns sowie dessen starkes Magnetfeld erzeugt und beschleunigt wurden. Diese Teilchen erzeugen Röntgen-strahlung, da sie sich entlang des magnetischen Feldes des Jets spiralförmig nach außen bewegen.

Über seine gesamte Länge bleibt die Breite des Jets (ungefähr 322 Milliarden Kilometer) annähernd gleich. Dies legt nahe, daß der Jet durch Magnetfelder begrenzt wird, die durch die geladenen Teilchen, die sich entlang der Achse des Jets bewegen, entstehen. Laboruntersuchungen an Teilchenstrahlen, die in dieser Weise begrenzt sind, haben gezeigt, daß sie sich auf Grund eines Effektes, den man als „Löschschlauch-Instabilität“ bezeichnet, sehr schnell ändern können. Dies ist das erste Mal, daß solch ein Verhalten in einem astrophysikalischen Jet beobachtet worden ist.

Um zu verstehen, wie die Löschschlauch-Instabilität arbeitet, stelle man sich einen am Boden liegenden Löschschlauch vor. Wenn das Wasser aufgedreht wird, werden verschiedene Teile des Schlauchs abknicken und sich schnell in unterschiedliche Richtungen bewegen, angetrieben vom ansteigenden Druck in den Biegungen des Schlauchs. Der Vela-Jet gleicht einem Schlauch aus Magnetfeldern, welche die geladenen Teilchen einsperren. Man vermutet, daß die hellen Blasen im Jet eine Ausprägung des stärkeren Magnetfelds und des Teilchendrucks an den Biegungen im Jet sind.

Die Instabilität könnte durch den starken Gegenwind ausgelöst worden sein, da sich der Pulsar mit einer Geschwindigkeit von annähernd 322,000 km/h durch das umgebende Gas bewegt. Die Aktivität des Jets des Vela-Pulsars könnte auch helfen, die Natur der gewaltigen Jets zu verstehen, die von den supermassereichen Schwarzen Löchern kommen. Diese Jets könnten sich ebenfalls ändern, aber auf Zeitskalen von Jahrmillionen und nicht wie beim Jet des Vela-Pulsars von Wochen.

  • Kurzinformation:
  • Scale: each image is 1.6 x 1.2 arcmin
  • Category: Neutron Stars/X-ray Binaries
  • Coordinates (J2000): RA 08h 35m 20.60s | Dec -45° 10′ 35.00″
  • Constellation: Vela
  • Color Code: Intensity
  • Instrument: HRCACIS
  • Distance Estimate: about 1,000 light years
  • Release Date: June 30, 2003
  • References: G. Pavlov et al. “The Variable Jet of the Vela PulsarThe Astrophysical Journal 591, Number 2