Eine heiße Gaswolke wirbelt um einen Miniatur-Kannibalenstern. Bildnachweis: ESA Zum Vergrößern anklicken
Das XMM-Newton-Weltraumteleskop der ESA hat die winzigen Kerne toter Sterne beobachtet, die in eine schöne warme Decke aus überhitztem Gas gehüllt sind. Diese „massearmen Röntgenbinärdateien“ ziehen einen stetigen Materialstrom von einem größeren Begleitstern und peitschen ihn dann auf eine Scheibe. Diese Beobachtung beantwortet die Frage, warum diese toten Sterne im Röntgenspektrum manchmal abblinken. Dies ist die Zeit, in der wir diese Festplatte als Edge-On sehen und unsere Sicht auf den Stern verdeckt.
Das XMM-Newton der ESA hat riesige Wolken überhitzten Gases gesehen, die um Miniatursterne wirbelten und nicht von den riesigen Gravitationsfeldern der Sterne verschlungen wurden. Dies gab einen neuen Einblick in die Essgewohnheiten der Kannibalensterne der Galaxie.
Die Gaswolken sind zwischen einigen hunderttausend Kilometern und einigen Millionen Kilometern groß und zehn- bis hundertmal größer als die Erde. Sie bestehen aus Eisendampf und anderen Chemikalien bei Temperaturen von vielen Millionen Grad.
"Dieses Gas ist extrem heiß, viel heißer als die äußere Atmosphäre der Sonne", sagte Maria Diaz Trigo vom Europäischen Wissenschafts- und Technologieforschungszentrum (ESTEC) der ESA, die die Forschung leitete.
Das XMM-Newton-Röntgenobservatorium der ESA machte die Entdeckung, als es sechs sogenannte „massearme Röntgenbinärsterne“ (LMXBs) beobachtete. Die LMXBs sind Sternpaare, in denen einer der winzige Kern eines toten Sterns ist.
Mit einem Durchmesser von nur 15 bis 20 Kilometern und einer vergleichbaren Größe wie ein Asteroid ist jeder tote Stern eine dicht gepackte Masse von Neutronen, die mehr als das 1,4-fache der Sonnenmasse enthält.
Seine extreme Dichte erzeugt ein starkes Gravitationsfeld, das Gas von seinem „lebenden“ Begleitstern abreißt. Das Gas dreht sich um den Neutronenstern und bildet eine Scheibe, bevor es abgesaugt und auf seine Oberfläche gedrückt wird. Dieser Vorgang wird als „Akkretion“ bezeichnet.
Die neu entdeckten Wolken sitzen dort, wo der Materiestrom des Begleitsterns auf die Scheibe trifft. Die extremen Temperaturen haben fast alle Elektronen von den Eisenatomen gerissen und sie mit extremen elektrischen Ladungen beladen. Dieser Prozess wird als „Ionisation“ bezeichnet.
Die Entdeckung löst ein Rätsel, das Astronomen seit mehreren Jahrzehnten verfolgt. Bestimmte LMXBs scheinen bei Röntgenwellenlängen ein- und auszuschalten. Hierbei handelt es sich um Edge-On-Systeme, bei denen die Umlaufbahn jeder Gasscheibe mit der Erde ausgerichtet ist.
Bei früheren Versuchen, das Blinken zu simulieren, wurde postuliert, dass Wolken von Niedertemperaturgas den Neutronenstern umkreisen und die Röntgenstrahlen periodisch blockieren. Diese Modelle reproduzierten das beobachtete Verhalten jedoch nie gut genug.
XMM-Newton löst dieses Problem, indem es das ionisierte Eisen freigibt. "Es bedeutet, dass diese Wolken viel heißer sind als wir erwartet hatten", sagte Diaz. Mit Hochtemperaturwolken simulieren die Computermodelle das Eintauchverhalten jetzt viel besser.
Rund 100 bekannte LMXBs bevölkern unsere Galaxie, die Milchstraße. Jeder ist ein Sternofen, der Röntgenstrahlen in den Weltraum pumpt. Sie stellen ein kleines Modell der Akkretion dar, von der angenommen wird, dass sie im Herzen einiger Galaxien stattfindet. Jede zehnte Galaxie zeigt in ihrem Zentrum eine intensive Aktivität.
Es wird angenommen, dass diese Aktivität aus einem riesigen Schwarzen Loch stammt, Sterne in Stücke zieht und ihre Überreste verschlingt. Da die LMXBs viel näher an der Erde liegen, sind sie leichter zu untersuchen als die aktiven Galaxien.
„Akkretionsprozesse sind noch nicht gut verstanden. Je mehr wir über die LMXBs wissen, desto nützlicher werden sie als Analoga sein, um die aktiven galaktischen Kerne besser zu verstehen “, sagt Diaz.
Ursprüngliche Quelle: ESA Portal
