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CHANDRA
Neutronenstern mit Röntgen-Jet
von Stefan Deiters
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28. Juni 2007

Mit Hilfe des NASA-Röntgenteleskops Chandra wurde jetzt ein Röntgen-Jet aufgespürt, der von einem Neutronenstern in einem Doppelsternsystem ausgeht. Den Jet, der aus Teilchen besteht, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, entdeckten Astronomen bei Circinus X-1 in 20.000 Lichtjahren Entfernung. Durch die Entdeckung hoffen die Forscher, die Entstehung dieser gebündelten Teilchenstrahlen besser zu verstehen.

Circinus X-1

Chandras Blick auf Circinus X-1.   Bild: NASA / CXC / Univ. of Wisconsin-Madison / S.Heintz et al.

Neutronenstern-Jet

So stellt sich ein Künstler das System in 20.000 Lichtjahren Entfernung vor. Bild: NASA / CXC / M. Weiss

Jets sind im Universum ein relativ häufig anzutreffendes Phänomen. Man findet sie bei Schwarzen Löchern aller Größenklassen, bei Neutronensternen, bei jungen Sternen und - wie unlängst berichtet - auch bei Braunen Zwergen. Unterscheiden tun sich die Jets - also gebündelte Partikelströme, die von einem Objekt ins All schießen - durch ihre Geschwindigkeit: Von Schwarzen Löchern gehen oft sogenannte relativistische Jets aus, also Jets deren Material sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegt. Jets von jungen Sternen dagegen sind wesentlich langsamer.

Circinus X-1 ist der erste ausgedehnte Röntgen-Jet, der mit einem Doppelsternsystem aus einem Neutronenstern und einem massereichen Stern in Verbindung steht. Durch die Anziehungskraft des Neutronensterns wird ständig Material von dem massereichen Begleiter abgezogen. Die Entdeckung des Jets ist für Astronomen ein Hinweis darauf, dass es für die Entstehung eines solchen Jets nicht der Eigentümlichkeiten eines Schwarzen Lochs - wie etwa einen Ereignishorizont oder das Fehlen einer wirklichen Oberfläche - bedarf. "Gravitation scheint das entscheidende Element zu sein, nicht irgendein Trick mit dem Ereignishorizont", so Sebastian Heinz von der University of Wisconsin in Madison.

Die Forscher vermuten, dass ein großer Teil der Energie, die durch auf den Neutronenstern einfallendes Material zur Verfügung steht, zum Antrieb des Jets verwendet wird. "Wenn man die Energieeffizienz im Universum betrachtet, scheinen nach unseren Ergebnissen Neutronensterne ganz oben auf der Liste zu stehen", so Norbert Schulz vom Massachusetts Institute of Technology. "Dieser Jet ist fast so effizient wie ein Jet von einem Schwarzen Loch."

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Die neuen Chandra-Beobachtungen helfen den Wissenschaftlern auch, die zuvor beobachteten Radioemissionen rund um Circinus X-1 besser zu verstehen. Nach Ansicht der Wissenschaftler sind die Röntgenjets stark genug, um eben diese Wolken aus Radiostrahlen aussendendem Gas zu erzeugen und auch zu erhalten. "Wir kennen enorme Radiowolken um supermassereiche Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien", erläutert Heinz. "Hier haben wir eine Taschenversion davon, die nicht von einem Schwarzen Loch, sondern von einem Neutronenstern angetrieben wird."

Auf die Existenz des Röntgenjets schlossen die Astronomen aus zwei ausgedehnten Strukturen in den Chandra-Daten, die sie als äußere Grenzen eines ausgedehnten Jets interpretieren. Diese Erklärung deckt sich mit entsprechenden Beobachtungen im Radiobereich. Eine andere Erklärung wäre, dass es sich um Spuren von zwei Jets handelt, die zu unterschiedlichen Zeiten entstanden sind. Der Neutronenstern müsste für diese Erklärung eine Taumelbewegung durchführen und dadurch seinen Jet zu unterschiedlichen Zeiten in verschiedene Richtungen ins All schießen.

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siehe auch
Braune Zwerge: Kleinstes Objekt mit einem Jet - 24. Mai 2007
Chandra: Jet des Vela-Pulsars in Aktion - 2. Juli 2003
Chandra: Die Knoten im Jet von M87 - 28. September 2001
Hubble Heritage Projekt: Der Jet von M87 - 6. Juli 2000
Links im WWW
The Chandra X-ray Observatory
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