Ultraleuchtkräftige Röntgenquellen

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Die Ringgalaxie NGC 922 im optischen Licht. Untersuchungen im Röntgenlicht haben zwölf ultraleuchtkräftige Röntgenquellen in dieser Galaxie entdeckt – eine ungewöhnlich hohe Zahl. David Malin

Eine ultraleuchtkräftige Röntgenquelle (ultra-luminous X-ray source ULX) im Röntgenbereich gibt mehr Strahlung ab als eine Million Sonnen bei allen Wellenlängen. ULX sind selten: die meisten Galaxien, einschließlich unserer eigenen Milchstraße, besitzen keine und Galaxien, die ULX beheimaten, haben in der Regel nur eine Quelle. ULXs sind zudem rätselhaft: wenn es sich um Sterne mit Sonnenmasse handeln würde, sollten ihre gewaltigen Leuchtkräfte sie zerreißen. Heute vermuten die meisten Astronomen, daß ULXs Schwarze Löcher mit mehr als etwa zehn Sonnenmassen sind, die Material auf eine Scheibe akkretieren und ihr Röntgenlicht in Form eines eng gebündelten Strahls aussenden. Wenn dieser Strahl auf uns gerichtet ist, wird die Gesamtleuchtkraft, die wir aus unseren Messungen folgern würden, viel geringer sein als wenn die Abstrahlung in alle Richtungen gehen würde. Diese Erklärung hilft, die Physik der ULXs zu verstehen, aber ihre Herkunft ist weiterhin unklar.

Schwarze Löcher von stellarer Masse entstehen beim explosiven Untergang massereicher Sterne. Astronomen vermuten, daß es einfacher ist, massereiche Schwarze Löcher aus Sternen hervorgehen zu lassen, denen es an Elementen schwerer als Helium mangelt und nehmen daher an, daß ULXs höchstwahrscheinlich in Galaxien mit eben diesem Mangel an solch schweren Elementen vorkommen. Vor einigen Jahren wurden tatsächlich zwölf ULXs – eine Rekordzahl –in einer an solchen Elementen armen Galaxie entdeckt; dies stützt dieses Modell. Aber diese Galaxie besaß noch weitere Eigentümlichkeiten. Sie hatte kürzlich einen Zusammenprall durchlaufen, der ihre innere Kernregion verdrängte und nur die äußeren Galaxienteile ringförmig zurückließ. Könnte der Zusammenstoß, der den Ring erzeugte, auch geholfen haben, die ULXs hervorzubringen?

Um dies herauszufinden, haben die Andrea Prestwich, Jose Galache und Andreas Zezas vom CfA sowie sechs weitere Astronomen die Ringgalaxie NGC 922 mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium beobachtet. Sie entdeckten, daß diese Ringgalaxie ebenfalls eine Häufung an ULXs aufweist: sieben Stück. Doch NGC 922 mangelt es nicht an schweren Elementen. Das Team folgert daraus, daß zumindest für diese beiden Objekte die Häufigkeit schwerer Elemente keine Rolle spielt. Ferner finden sie, daß die relative Zahl an ULXs in den beiden Galaxien mit ihren relativen Sternentstehungsraten ansteigt. Das Team hat eine größere Durchmusterung elementarmer Galaxien mit der Bemühung in Angriff genommen, das Phänomen in größerem Umfang zu untersuchen, aber die neuen Ergebnisse sind ein wichtiger erster Schritt.

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