Galaktisches Mysterium endlich gelüftet
Quelle der diffusen Röntgenstrahlung entdeckt
Vor etwa 25 Jahren entdeckten Forscher eine diffuse Röntgenstrahlung in unserer Milchstraße. Eine ganze Generation von Astronomen hat sich seither den Kopf über den Ursprung dieser Strahlung zerbrochen. Jetzt gelang es einer Forschergruppe, das Rätsel zu lösen. Mikhail Revivntsev vom Exzellenzcluster Universe an der TU München und seine Kollegen konnten erstmals nachweisen, dass ein Großteil der geheimnisvollen Strahlung nicht aus einer einzigen großen Quelle stammt, sondern aus vielen kleinen. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass Weiße Zwerge und Sterne mit aktiver Korona die Röntgenstrahlen aussenden. Die Forschungsarbeit wird in der neuen Ausgabe des Magazins Nature veröffentlicht.
 © X-ray (NASA/CXC/TUM/M.Revnivtsev); IR (NASA/JPL-Caltech/GLIMPSE) |
Eine extrem tiefe Aufnahme in der Nähe des Zentrums unserer Milchstraße mit Hilfe des Chandra-Röntgenteleskops hat ein etwa 25 Jahre altes Rätsel der Astrophysik gelöst. In einer Aufnahme dieser Region fand man mehrere hundert punktförmige Quellen, deren Verteilungsmuster dem in der Galaxis ähnelt. Das Leuchten in der Ebene der Milchstraße muss daher laut Aussagen der Forscher auf Millionen solcher punktförmiger Röntgenquellen zurück gehen.
Inhalt des Artikels
- » 1 - Milchstraße würde in sich zusammen fallen
- » 2 - Ausschnitt repräsentativ für die gesamte Galaxis
Milchstraße würde in sich zusammen fallen
Im Weltall geht die energiereiche Röntgenstrahlung für gewöhnlich von sehr heißen Gasen in einem Temperaturbereich zwischen 10 und 100 Millionen Grad Celsius aus. Vor einem Vierteljahrhundert spürten Astronomen die Strahlung in der Umgebung der Milchstraßenebene auf, ohne eine plausible Erklärung dafür zu finden. Eigentlich ist genannte „Galactic Ridge X-ray Emission“, kurz GRXE, typisch für ein stark aufgeheiztes, optisch dünnes Plasma. Ein Gas mit diesen thermischen Eigenschaften würde allerdings sofort aus unserer Galaxie „wegfliegen“. In dem Fall würde unsere Milchstraße ständig eine ungeheure Menge Energie verlieren und schließlich in sich zusammenfallen: Denn die vorhandenen Energiequellen – Sterne und Supernovae – in unserer Galaxie reichen nicht aus, um den Verlust wieder wettzumachen.
In einem weiteren Ansatz versuchten die Astronomen die GRX-Emission mit dem Zusammenstoß kosmischer Teilchen und dem interstellaren Medium (ISM) zu erklären; dies ließ sich aber nicht erhärten. In jüngerer Zeit zeigten Beobachtungen mit den Röntgen-Satelliten RXTE und Integral, dass die Röntgenemission der Milchstraße das gleiche Verteilungsmuster aufweist wie die Sterne. Seither vermuten Astronomen, dass ein großer Teil der GRXE von Einzelsternen produziert wird.
In einem weiteren Ansatz versuchten die Astronomen die GRX-Emission mit dem Zusammenstoß kosmischer Teilchen und dem interstellaren Medium (ISM) zu erklären; dies ließ sich aber nicht erhärten. In jüngerer Zeit zeigten Beobachtungen mit den Röntgen-Satelliten RXTE und Integral, dass die Röntgenemission der Milchstraße das gleiche Verteilungsmuster aufweist wie die Sterne. Seither vermuten Astronomen, dass ein großer Teil der GRXE von Einzelsternen produziert wird.
Diese Voruntersuchungen motivierten Mikhail Revnivtsev und seine Kollegen zu genaueren Untersuchungen mit dem Röntgenteleskop Chandra. Als Testfeld wählten sie eine kleine Himmelsregion in der Nähe des Milchstraßenzentrums aus. „Das Areal ist etwa halb so groß wie der Mond und eignet sich sehr gut für unsere Messungen“, erklärt Mikhail Revnivtsev. „Zum einen haben wir hier eine hohe GRXE-Intensität: Effekte extragalaktischer Röntgenemissionen lassen sich so minimieren. Zum anderen absorbiert das ISM an dieser Stelle nur geringe Strahlungsmengen, sodass man mit Chandra sogar schwache Einzelquellen nachweisen kann.“ Tatsächlich konnte Revnivtsevs Team einzelne GRXE-Quellen aufspüren. Dafür engten sie das Suchfeld auf einen Radius von ca. 2,6 Bogenminuten ein – das entspricht etwa einem Sechstel des ursprünglichen Areals. In diesem Bereich arbeitet das Weltraumteleskop Chandra mit der größten Auflösung.
Die Auswertung der Chandra-Aufnahme resultierte in 473 deutlich erkennbaren Punktquellen. Im nächsten Schritt konnte die Gruppe belegen, dass sich die Ergebnisse der untersuchten Region auf die gesamte Galaxie übertragen lassen.
Die Auswertung der Chandra-Aufnahme resultierte in 473 deutlich erkennbaren Punktquellen. Im nächsten Schritt konnte die Gruppe belegen, dass sich die Ergebnisse der untersuchten Region auf die gesamte Galaxie übertragen lassen.
