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Rätselhafte Röntgenstrahlung aus dem galaktischen Zentrum

Erstellt von: Dr. Rainer Kayser | | Forschung und neue Erkenntnisse

Die Zentralregion unserer Milchstraße sendet harte Röntgenstrahlung aus. Das zeigen Messungen eines internationalen Forscherteams mit dem US-amerikanischen Röntgensatelliten NuSTAR. Als Erklärung für die hochenergetische Strahlung kommen Weiße Zwerge, Pulsare, Teilchenströme oder Magnetfelder infrage. Doch alle diese Ansätze führen zu Problemen mit den bisherigen Modellen des galaktischen Zentrums, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Die Beobachtung der diffusen harten Röntgenstrahlung aus den inneren 30 Lichtjahren um das galaktische Zentrum scheiterte bislang an der mangelnden räumlichen Auflösung der Instrumente“, erläutern Kerstin Perez von der Columbia University in New York und ihre Kollegen. Dank des 2012 gestarteten Satelliten-Observatoriums NuSTAR hat sich die Situation erheblich verbessert: Das Röntgen-Teleskop hat eine Auflösung von 18 Bogensekunden, was in der Entfernung des galaktischen Zentrums 2,3 Lichtjahren entspricht. Perez und ihr Team beobachteten die Zentralregion der Milchstraße von Juli bis Oktober 2012 insgesamt 78 Stunden lang mit NuSTAR. „Unsere Messungen zeigen erstmals eine diffuse Emission im Bereich der harten Röntgenstrahlung, die ein Maximum im galaktischen Zentrum aufweist und sich in die Ebene der Milchstraße hinein erstreckt“, so die Forscher.

Das Spektrum der Röntgenstrahlung, ihre Intensität und räumliche Verteilung liefern zwar Einschränkungen für die Suche nach potenziellen Quellen. Trotzdem bleiben eine Vielzahl möglicher Erklärungen übrig: Weiße Zwerge mit starken Magnetfeldern, auf die von einem weiteren Stern Materie strömt, schnell rotierende Pulsare, Materieströme vom zentralen Schwarzen Loch der Milchstraße, die mit dem umgebenden Strahlungsfeld wechselwirken oder Prozesse in Magnetfeldern.

„Doch diese Interpretationen führen alle zu signifikanten Problemen mit unseren Vorstellungen der Sternentwicklung, der Entstehung von Doppelsternsystemen oder der Produktion von Teilchenstrahlung im galaktischen Zentrum“, stellen Perez und ihre Kollegen fest. So stünde ein diffuser Ursprung durch Materieströme oder Magnetfelder im Widerspruch zur Verteilung der Radiostrahlung aus der Zentralregion der Milchstraße. Und Weiße Zwerge als Erklärung erfordern eine tausendfach höhere Anzahl massereicher Vorgängersterne als sich aus der Verteilung der Sterne in der Umgebung der Sonne ableiten lässt. „Was immer also der Ursprung der Strahlung ist“, so die Forscher, „unsere Beobachtungen zeigen einen bislang unbekannten Prozess in der inneren Region der Galaxis.“

Quelle: dx.doi.org/10.1038/nature14353