
© P. C. Marco, MPPMit seinem enorm starken Magnetfeld (weiße Linien) rotiert der Krebspulsar dreißig Mal pro Sekunde um die eigene Achse. Dabei werden energiereiche Elektronen freigesetzt. Grün bzw. blau unterlegt sind die Regionen, die für die Beschleunigung der Teilchen auf extrem hohe Energien in Frage kommen. Der grün markierte Bereich liegt in der Nähe des Magnetfelds, der blaue könnte bis zu 100.000 km vom Pulsar entfernt sein
Der Pulsar im Krebsnebel ist der Überrest einer Supernova-Explosion aus dem Jahr 1054. Der Neutronenstern hat einen Durchmesser von etwa zehn Kilometern und rotiert etwa dreißig Mal pro Sekunde um die eigene Achse. Wie ein Leuchtturm sendet er dabei Strahlungspulse aus, die sich über das gesamte elektromagnetische Spektrum erstecken - von langen Radiowellen über sichtbares Licht bis hin zu kurzwelligen, energiereichen Gammastrahlen. Mit Hilfe des MAGIC-Teleskops hat ein Forscherteam nun Photonen vom Krebspulsar nachgewiesen, deren Energie um ein Vielfaches höher liegt als bisher beobachtet.
Bis vor wenigen Jahren ging man davon aus, dass die höchste Energie am Krebspulsar bei 6 GeV liegt. Im Jahr 2008 registrierte das MAGIC-Teleskop dann Photonen mit einer Energie von über 25 GeV. Und 2012 übertrumpfte das Observatorium sein eigenes Ergebnis mit Messungen von 400 GeV.
Jetzt hat MAGIC sogar Gammastrahlen bis zu 1,5 TeV gemessen. Allerdings können die Forscher noch nicht erklären, wie die geladenen Teilchen, die diese Strahlung erzeugen, auf derart hohe Energien beschleunigt werden.Bei der Erzeugung energiereicher Teilchen spielt das für Neutronensterne enorm starke Magnetfeld eine zentrale Rolle, das seinerseits extrem starke elektrische Felder erzeugt“, sagt Razmik Mirzoyan, Sprecher des MAGIC-Kollaboration und Projektleiter am MPI für Physik. „In der magnetisch geladenen, komplexen Atmosphäre des Neutronensterns werden Elektronen und ihre Antiteilchen, die Positronen, auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, bevor sie zerstrahlen.“ In diesem Modell lässt sich Gammastrahlung bis zu wenigen Gigaelektronenvolt als Synchrotron- und Krümmungsstrahlung erklären. Für die jetzt beobachteten Gammapulse von über 1,5 TeV muss es aber einen anderen Mechanismus geben.
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