Künstlerische Darstellung eines „übergroßen schnellen Röntgenübergangs“. Bildnachweis: ESA Zum Vergrößern anklicken
Das Integrale Gammastrahlenobservatorium der ESA hat eine neue, hoch besiedelte Klasse von röntgenschnellen „transienten“ Binärsternen entdeckt, die in früheren Beobachtungen nicht entdeckt wurden.
Mit dieser Entdeckung bestätigt Integral, wie viel es dazu beiträgt, ein ganzes verborgenes Universum zu enthüllen.
Die neue Klasse von Doppelsternsystemen zeichnet sich durch ein sehr kompaktes Objekt aus, das hochenergetische, wiederkehrende und schnell wachsende Röntgenausbrüche erzeugt, und einen sehr leuchtenden „Überriesen“ -Begleiter.
Das kompakte Objekt kann ein akkretierender Körper wie ein Schwarzes Loch, ein Neutronenstern oder ein Pulsar sein. Wissenschaftler haben eine solche Klasse von Objekten als „übergroße schnelle Röntgentransienten“ bezeichnet. "Transienten" sind Systeme, die Perioden erhöhter Röntgenemission anzeigen.
Vor dem Start von Integral wurden nur ein Dutzend Röntgenbinärsterne mit Überriesen entdeckt. Tatsächlich dachten Wissenschaftler, dass solche massereichen Röntgensysteme sehr selten sind, vorausgesetzt, dass nur wenige von ihnen gleichzeitig existieren würden, da Sterne in der Überriesenphase eine sehr kurze Lebensdauer haben.
Die Daten von Integral in Kombination mit anderen Röntgensatellitenbeobachtungen weisen jedoch darauf hin, dass transiente übergroße Röntgenbinärsysteme in unserer Galaxie wahrscheinlich viel häufiger vorkommen als bisher angenommen.
Insbesondere zeigt Integral, dass solche „überragenden schnellen Röntgentransienten“, die durch schnelle Ausbrüche und übergroße Begleiter gekennzeichnet sind, eine breite Klasse bilden, die in der gesamten Galaxie verborgen liegt.
Aufgrund der vorübergehenden Natur wurden diese Systeme in den meisten Fällen von anderen Observatorien nicht erkannt, da ihnen die Kombination aus Empfindlichkeit, kontinuierlicher Abdeckung und weitem Sichtfeld von Integral fehlte.
Sie zeigen kurze Ausbrüche mit sehr schnellen Anstiegszeiten - sie erreichen den Höhepunkt der Fackel in nur wenigen zehn Minuten - und dauern normalerweise nur einige Stunden. Dies macht den Hauptunterschied zu den meisten anderen beobachteten transienten Röntgenbinärsystemen aus, die längere Ausbrüche aufweisen und typischerweise einige Wochen bis Monate dauern.
Im letzteren Fall entspricht die lange Dauer des Ausbruchs einem „viskosen“ Massenaustausch zwischen dem Stern und einem akkretierenden kompakten Objekt.
Bei „supergiant schnellen Röntgen-Transienten“, die mit hochleuchtenden supergiant-Sternen assoziiert sind, scheint die kurze Dauer des Ausbruchs auf einen anderen und eigentümlichen Massenaustauschmechanismus zwischen den beiden Körpern hinzudeuten.
Dies kann etwas damit zu tun haben, wie die starken Strahlungswinde, die für hochmassive Sterne typisch sind, das kompakte Objekt mit Sternmaterial versorgen.
Wissenschaftler denken jetzt über die Gründe für solch kurze Ausbrüche nach. Dies könnte daran liegen, dass der übergroße Spender das Material nicht kontinuierlich ausstößt. Beispielsweise kann eine klumpige und intrinsisch variable Natur der Strahlungswinde eines Überriesen zu plötzlichen Episoden mit erhöhter Akkretionsrate führen, die zu schnellen Röntgenfackeln führen.
Alternativ kann der vom Wind transportierte Materialfluss aus nicht sehr gut verstandenen Gründen sehr turbulent und unregelmäßig werden, wenn er in das enorme Gravitationspotential des kompakten Objekts fällt.
„Auf jeden Fall sind wir ziemlich zuversichtlich, dass die schnellen Ausbrüche mit dem Stoffübergangsmodus vom Überriesenstern zum kompakten Objekt zusammenhängen“, sagt Ignacio Negueruela, Hauptautor der Ergebnisse, von der Universität Alicante, Spanien.
"Wir glauben, dass die kurzen Ausbrüche nicht mit der Natur des kompakten Begleiters zusammenhängen können, da wir schnelle Ausbrüche in Fällen beobachtet haben, in denen die kompakten Objekte sehr unterschiedlich waren - Schwarze Löcher, langsame Röntgenpulsare oder schnelle Röntgenpulsare."
Das Studium von Quellen wie „übergroßen schnellen Röntgentransienten“ und das Verstehen der Gründe für ihr Verhalten ist sehr wichtig, um unser Wissen über Akkretionsprozesse kompakter Sternobjekte zu erweitern. Darüber hinaus liefert es wertvolle Einblicke in die Entwicklungspfade, die zur Bildung von Röntgenbinärsystemen mit hoher Masse führen.
Ursprüngliche Quelle: ESA-Portal
