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Samstag, 23.09.2017
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Superriesen-Doppelsystem speit Röntgenstrahlen

Neue Art der transienten Röntgen-Doppelsternsysteme entdeckt

Das Gammastrahlen-Observatorium „Integral“ der europäischen Weltraumagentur ESA hat eine neue Klasse von Röntgen-Doppelsternen entdeckt. Diese bisher unbekannten so genannten transienten Röntgenquellen produzieren in bestimmten Abständen hochenergetische, kurze Röntgenstrahlenausbrüche und werden in der Regel von einem sehr hellen „Superriesen“ begleitet.
Transientes Röntgen-Doppelsystem: Links der Superriese, rechts die Röntgenquelle

Transientes Röntgen-Doppelsystem: Links der Superriese, rechts die Röntgenquelle

Vor dem Start des Observatoriums Integral waren den Astronomen nur rund ein Dutzend Röntgen-Doppelsternensysteme bekannt, die einen Superriesen enthalten. Die Forscher nahmen daher an, dass diese massereichen Systeme extrem selten sein müssen, zumal Sterne in der Superriesen-Phase nur eine kurze Lebensdauer haben. Doch die neuen Daten von Integral, kombiniert mit anderen Röntgensatellitenbeobachtungen deuten jetzt darauf hin, dass die so genannten „transienten Superriesen Röntgen-Doppelsternsysteme“ im Kosmos möglicherweise erheblich häufiger vorkommen als bisher angenommen.

Die Röntgenausbrüche der neuen Doppelsternsysteme beginnen mit immer kürzer werdenden Abständen zwischen den Röntgenpulsen. In weniger als einer Stunde erreichen sie den Höhepunkt der Eruption und strahlen dann typischerweise nur wenige Stunden mit voller Kraft. Andere bisher beobachtete transiente Doppelsternsysteme senden dagegen über Wochen, manchmal sogar Monate hinweg. Die Strahlenquelle kann dabei ein Schwarzes Loch oder ein Röntgenstrahlen-Pulsar sein. Ihre Energie gewinnen sie aus dem intensiven Masseaustausch mit ihrem Begleiterstern.

Ursache der kurzen Ausbrüche noch unbekannt


In den transienten Superriesen- Röntgen- Doppelsternsystemen scheint die kurze Dauer der Ausbrüche daher darauf hin zu deuten, dass hier auch die Art des Masseaustauschs auf einem anderen Mechanismus beruht. Es könnte sein, so spekulieren die Astronomen, dass der begleitende Superriese sein Material nur sporadisch freisetzt, und damit nur kurzzeitig Energie für die Flares bereitstellt. Alternativ könnte auch der interstellare Wind, der das Material zur Röntgenquelle transportiert, durch die extrem große Masse des Superriesen besonders turbulent und damit unregelmäßig sein.

„In jedem Fall sind wir ziemlich zuversichtlich, dass die schnellen Ausbrüche mit dem Massentransport vom Superriesenstern zum kompakten Objekt zusammenhängt“, erklärt Ignacio Negueruela, Astronom an der Universität von Alicante in Spanien. „Wir glauben, dass die kurzen Eruptionen der Röntgenquelle nicht mit der Natur des Objekts zusammenhängen kann, denn wir haben solche kurzlebigen Ausbrüche schon bei ganz unterschiedlichen Objekten beobachtet – bei Schwarzen Löchern, langsamen und auch schnellen Röntgenpulsaren.“


Die Erforschung von Röntgenquellen wie den „schnellen Superriesen-Röntgen-Transienten“ und ihres Verhaltens ist für die Astronomen wichtig, um zu verstehen, wie sich kompakte stellare Objekte bilden und entwickeln. Zudem liefern die neuen Daten wertvolle Einblicke in die Evolution von massereichen Röntgen-Doppelsternsystemen.
(ESA, 17.11.2005 - NPO)
 
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