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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Galaktisches Röntgenlicht stammt aus Sternen |
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| | | 25 Jahre rätseln Astronomen bereits über den Ursprung diffuser Röntgenstrahlung in der Milchstraße. Nun scheint das Rätsel gelöst: Sie stammt offenbar von Weißen Zwergen. |
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Plasma scheidet aus |
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Vor einem Vierteljahrhundert entdeckten Forscher diffuse Röntgenstrahlung aus der Umgebung der Milchstraßenebene. Seither hat sich eine ganze Generation von Astronomen den Kopf über deren Ursprung zerbrochen. Gewöhnlich geht energiereiche Röntgenstrahlung nämlich von sehr heißen Gasen in einem Temperaturbereich zwischen 10 und 100 Millionen Grad Celsius aus. "Galactic Ridge X-ray Emission" (GRXE) heißt sie im Englischen und gilt als typisches Zeichen eines stark aufgeheizten, optisch dünnen Plasmas.
Das Problem ist allerdings: Ein Gas mit diesen thermischen Eigenschaften würde sofort aus unserer Galaxis entweichen - die Milchstraße dadurch ständig eine ungeheure Menge Energie verlieren und schließlich in sich zusammenfallen. Die vorhandenen Energiequellen wie Sterne und Supernovae reichen offenbar nicht aus, um einen solchen Verlust wettzumachen.
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Blick ins Zentrum der Galaxis
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Bild oben: Die Ebene der Milchstraße, aufgenommen mit dem Satelliten Chandra in drei Farben: Photonen mit Energien zwischen 0,5 und 1 keV erscheinen rot, solche zwischen 1 und 3 keV grün und solche zwischen 3 und 7 keV blau. Einzelne Röntgenquellen sind durch Kreise markiert.
Erst in jüngerer Zeit zeigten Beobachtungen mit den Satelliten RXTE und Integral, dass die Röntgenemissionen der Milchstraße dasselbe Verteilungsmuster aufweisen wie jene von Sternen. Seither wird vermutet, dass ein großer Teil der GRXE von Einzelsternen stammt. Diese Befunde motivierten das internationale Team zu genaueren Messungen mit dem Röntgenteleskop Chandra. Als Testfeld wählten die Forscher eine kleine Himmelsregion in der Nähe des Milchstraßenzentrums.
Das Areal, etwa halb so groß wie der Vollmond, bot sich für die Beobachtungen aus zweierlei Gründen an: Zum einen wegen einer hohen GRXE-Intensität, wodurch sich "Störstrahlungen" extragalaktischer Röntgenquellen minimieren ließen; zum anderen absorbiert das interstellare Medium an dieser Stelle nur geringe Strahlungsmengen, sodass man mit Chandra sogar schwache Einzelquellen erfassen konnte.
Die Forscher fanden mit Chandras Hilfe in einem nur 2,6 Bogenminuten großen Ausschnitt 473 Röntgenquellen. Messungen mit dem Satellitenobservatoriums Spitzer belegten dann, dass sich die Ergebnisse der untersuchten Region auf die gesamte Galaxis übertragen lassen.
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Saugende Zwerge strahlen |
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Bei den meisten der 473 Röntgenquellen handelt es sich aller Wahrscheinlichkeit nach um Weiße Zwerge, die Materie aus ihrer Umgebung ansaugen, sowie um Sterne mit einer hohen Aktivität in ihrer äußersten Gasschicht, der Korona (Nature, Bd. 458, S. 1142). Weiße Zwerge sind Überbleibsel erloschener, massearmer Sonnen.
Häufig umlaufen diese abkühlenden Sternleichen einen Partner, und in einem solchen Doppelsternsystem entzieht der Weiße Zwerg seinem größeren Begleiter solange Materie, bis es zu einer Supernova vom Typ Ia kommt.
Die Entdeckung hat durchaus weitreichende Konsequenzen für andere astrophysikalische Teildisziplinen. So könnte man etwa die GRX-Emission als Eichgröße für die räumliche Verteilung von Sternen innerhalb der Milchstraße verwenden.
[science.ORF.at/MPG, 30.4.09]
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Mehr zu diesem Thema in science.ORF.at:
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01.01.2010 |
