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Dienstag, 5. Mai 2009

Mysteriöse Röntgenstrahlung im All stammt von fernen Sternen

Diffuse Röntgenstrahlung aus der Milchstraße | Copyright: Mikhail Revivntsev/Exzellenzcluster Universe/TU München

München/ Deutschland - Forscher um Mikhail Revivntsev vom "Exzellenzcluster Universe" an der TU München haben das Mysterium rätselhafter Röntgenstrahlung im All ausfindig gemacht, die seit 25 Jahren Astronomen vor ein Rätsel gestellt hat.

Demnach stammt die vor etwa 25 Jahren entdeckte diffuse Röntgenstrahlung in unserer Milchstraße nicht aus einer einzigen großen, sondern aus vielen kleinen Quellen. Die Forscher glauben, dass Weiße Zwerge und Sterne mit aktiver Korona die bislang geheimnisvollen Strahlen aussenden und haben ihre Forschungsarbeit in der aktuellen Ausgabe des "Nature"-Magazins veröffentlicht.

Für gewöhnlich geht energiereiche Röntgenstrahlung im All 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 die so genannte "Galactic Ridge X-ray Emission" (GRXE) typisch für ein stark aufgeheiztes, optisch dünnes Plasma. Ein Gas mit diesen thermischen Eigenschaften würde allerdings sofort aus unserer Galaxie "wegfliegen", erläutert die Pressemitteilung der TU München. "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."

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In jüngerer Zeit zeigten Beobachtungen mit den Röntgen-Satelliten "RXTE" und "Integral", dass die Röntgenemission der Milchstraße das gleiche Verteilungsmuster aufzeigt wie die Sterne, weswegen die Forscher nun auch vermuten, dass ein großer Teil der GRXE von Einzelsternen hervorgebracht wird.

Basierend auf diesen Voruntersuchungen stellten Revnivtsev und seine Kollegen genauere Untersuchungen mit dem Röntgenteleskop Chandra an und wählten hierzu als Testfeld 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 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."

Bei den meisten der 473 detektierten Röntgenquellen handelt es sich aller Wahrscheinlichkeit nach um Materie-sammelnde Weiße Zwerge und Sterne mit einer hohen Aktivität in ihrer äußersten Schicht, der Korona. Weiße Zwerge sind Überbleibsel erloschener massearmer Sterne wie z.B. der Sonne. Häufig bilden diese kalten Reststerne zusammen mit einem Partner ein Doppelsternsystem. In dieser Konstellation entzieht der Weiße Zwerg seinem größeren Begleiter Materie, bis es zu einer Supernova vom Typ Ia kommt.

Die Auflösung der bislang diffusen GRXE-Wolke unserer Galaxie in einzelne Röntgenquellen habe indes weit reichende Konseqenzen für das Verständnis auch einiger anderer astrophysikalischer Phänomene: "Wir konnten nach 25 Jahren endlich das große Problem einer fehlenden Energiequelle in unserer Galaxie lösen“, erläutert Revnivtsev die aktuellen Ergebnisse. "Außerdem können wir die GRX-Emission als Eichwert für Variationen in Sternpopulationen der Milchstraße verwenden. Auch für die Forschungsarbeit an anderen Galaxien spielen unsere Resultate eine Rolle: Astronomen können davon ausgehen, dass eine ungerichtete Röntgenstrahlung dieser Objekte von Weißen Zwergen und aktiven Sternen stammt."

Quellen: portal.mytum.de / grenzwissenschaft-aktuell.de

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