Objekte, sowohl heiß als auch kalt

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Die Photosphäre der Sonne ist etwa 6.000 Kelvin heiß und daher strahlt die Sonne ungefähr 70% von ihrem Licht im sichtbaren und etwa 25% im infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums ab. Jedoch hat die Sonne eine sehr heiße äußere Korona, deren Temperatur mehr als eine Million Kelvin erreicht und dies trägt zu einer Röntgenemission von circa einem Millionstel des gesamten Energieausstoßes der Sonne durch Strahlung bei. Die meisten der uns bekannten kosmischen Quellen sind wie die Sonne. Sie strahlen kräftig über einen großen Wellenlängenbereich, da in ihnen vielfältige Prozesse, jeder bei seiner eigenen charakteristischen Temperatur, ablaufen. Astronomen versuchen zu ergründen, was sich in den Zentralbereichen von Galaxien als auch in der Umgebung von Sternen ereignet und setzen Informationen aus vielen Längen-wellenbereichen zusammen, während sie die vielfältigen, am Werk befindlichen physikalischen Abläufe klären.

Diesen Monat veröffentlichten zwei Gruppen gesonderte Artikel über unterschiedliche Themen; beide verbinden jedoch Beobachtungen im Röntgen- und Infrarotlicht. Ein aus 19 Astronomen bestehendes Team verglich die Röntgenemission von Galaxien in einem Himmelsausschnitt, der mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium und dem Spitzer-Weltraum-Teleskop sorgfältig beobachtet wurde. Sie fanden, daß nahezu jede der 3.086 Röntgenstrahlung abgebenden Quellen in dem Ausschnitt messbare Infrarotemission aufweist. Diese hilft, die Quelle zuzuordnen: bei fast allen handelt es sich um Galaxientypen, die Schwarze Löcher in ihren Zentralbereichen besitzen. In wenigen Fällen handelt es sich um Sterne. Die Ergebnisse dieser umfangreichsten derartigen Untersuchung, die je durchgeführt wurde, helfen, die Natur derjenigen Quellen zu bestimmen, die mehr oder minder zum kosmischen Infrarot-Hintergrund beitragen, denn ein beträchtlicher Anteil dieses Hintergrunds stammt von dem Ensemble weit entfernter Galaxienkerne.

Die zweite Arbeit wurde von 10 Astronomen veröffentlicht. Es ist die umfangreichste, je durchgeführte Untersuchung über die im mittleren Infrarot erfolgte Emission durch Röntgenquellen, die in Richtung unseres eigenen galaktischen Zentrums sichtbar sind. Einige dieser fremdartigen Objekte können überwiegend im Röntgenbereich strahlen; dazu zählen etwa massereiche Sterne mit starken Winden oder Doppelsternsysteme, bei denen ein Mitglied ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern ist. Die Gruppe verglich 2.357 Chandra-Röntgenquellen mit ungefähr 20.000 Spitzer-Infrarotquellen, um zu ermitteln, ob die Bedingungen im Zentrum unserer Galaxie für die Bildung solch extremer Objekte dienlich sind. Sie schreiben, daß zumindest innerhalb der durch die Abbildungen gegebenen Möglichkeit, einzelne Quellen zu unterscheiden (die Richtung zum galaktischen Zentrum ist dicht mit Sternen besetzt), nahezu keine der Röntgenobjekte ein infrarotes Gegenstück hat. Die Arbeit untermauert die These, daß die Region um das galaktische Zentrum, ungeachtet der Existenz eines massereichen Schwarzen Lochs und in manch anderer Hinsicht ungewöhnlich, keine ausgefallene Sternpopulation aufweist. Obwohl beide Arbeiten zu gegensätzlichen statistischen Aussagen kommen (die erste findet eine nahezu perfekte Übereinstimmung, die zweite so gut wie keine), vereint jede Arbeit Beobachtungen sowohl im Infraroten als auch im Röntgenbereich, um unser Verständnis von der Natur der kosmischen Quellen zu verbessern.

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