Wien/Hannover/Innsbruck. Ein Doppelsternsystem mit Rekordeigenschaften hat ein internationales Astronomenteam, darunter Wissenschafter der Universität Innsbruck, mithilfe des NASA-Satelliten "Fermi" entdeckt. Wie die Forscher in der Fachzeitschrift "Science" berichten, vernichtet ein sogenannter Pulsar - einer "Schwarzen Witwe" gleich - seinen Begleitstern langsam in engem Kreistanz. Der Pulsar dreht sich rund 390 mal pro Sekunde um seine Achse. Die beiden Partner umrunden in einem Abstand von lediglich dem 1,4 Fachen der Erde-Mond-Entfernung den gemeinsamen Schwerpunkt in nur 93 Minuten, wobei der kleinere Begleiter mit 2,8 Mio. Kilometer pro Stunde (km/h) durchs All rast.

Pulsare sind kompakte Überreste der Explosion eines massereichen Sterns. Manche drehen sich sehr schnell um die eigene Achse und senden dabei Strahlungsbündel ins All. Bisher ließen sich solche Millisekunden-Pulsare nur durch ihre Radiostrahlung aufspüren. Wissenschaftern des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik ist es nun mit internationalen Kollegen - darunter die beiden Innsbrucker Astrophysiker Olaf und Anita Reimer - erstmals gelungen, ein solches Objekt allein anhand der von ihm ausgesendeten gepulsten Gammastrahlung zu entdecken.

Auf der Suche nach dem Pulsar 
Wissenschafter waren schon 1994 im Sternbild Zentaur auf eine intensive Gammastrahlenquelle gestoßen und vermuteten, dass ein Pulsar dahinter steckt. Erst jetzt konnte mithilfe einer neuen Datenanalysemethode der Millisekunden-Gammapulsar "PSR J1311-3430" als Verursacher identifiziert werden.

Den kleineren Begleitstern hatte man bereits mit optischen Methoden beobachtet. Die dabei gesammelten Daten halfen, die Position des Pulsars einzugrenzen. Die Analyse der Daten, die der Gammasatellit Fermi über vier Jahre gesammelt hatte, brachte Ergebnisse, die "sehr aufregend" waren, wie Holger Pletsch vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in einer Aussendung erklärte.

Schließlich bricht der Pulsar gemeinsam mit seinem Begleiter alle Rekorde: "PSR J1311-3430" dreht sich 390 mal in der Sekunde um seine eigene Achse. Sein Begleitstern ist klein und außergewöhnlich dicht. Er hat mindestens die achtfache Masse des Jupiter, weist aber nur maximal 60 Prozent seines Radius auf.

Die "Schwarze Witwe"  
Offenbar ist der Begleiter der kompakte Überrest eines Sterns, der bereits früher den Pulsar umrundete. Im Laufe der Entwicklung verlor er Materie an den Pulsar und beschleunigte dessen Drehung. Dabei kamen sich die beiden immer näher.

"Heute wird der zurückgebliebene Sternkern, der vermutlich vor allem aus Helium besteht, von der Strahlung des Pulsars sehr stark erhitzt und buchstäblich verdampft", so Pletsch, weshalb ihn die Astronomen in Anlehnung an eine Spinnenart, die das kleinere Männchen nach der Paarung auffrisst,"als Schwarze Witwe" bezeichnen. Die abgedampfte Materie dürfte auch der Grund sein, warum der Pulsar bisher für Radioteleskope unsichtbar blieb, sie schirmt den Großteil der Radiowellen ab.

Die beiden Partner umrunden den gemeinsamen Schwerpunkt in nur 93 Minuten auf einer fast perfekten Kreisbahn, die kürzeste bisher bekannte Umlaufzeit aller Pulsare in Doppelsternsystemen. Auch mit einem Abstand von lediglich rund 520.000 Kilometern, dem 1,4-Fachen der Erde-Mond-Entfernung, ist es das engste bisher bekannte Doppelsternsystem mit einem Pulsar.

Der Pulsar hat ein Oberflächenmagnetfeld von rund 230 Mio. Gauß, das entspricht fast dem 500-Millionenfachen des irdischen Magnetfelds (0,5 Gauß). Er läuft mit einer Geschwindigkeit von mindestens rund 13.000 km/h auf seiner Bahn - relativ langsam im Vergleich zu seinem Begleiter, der 2,8 Mio. km/h draufhat. Die Erde umrundet die Sonne übrigens mit rund 100.000 km/h.