Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Teleskope : Artikel [ Druckansicht ]

 
FERMI
Tiefer Blick in einen Mikroquasar
Redaktion / Pressemitteilung der Universität Innsbruck 
astronews.com
27. November 2009

Mit dem Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi hat ein internationales Forscherteam jetzt ein rätselhaftes Sternsystem ins Visier genommen: Cygnus X-3. In der Fachzeitschrift Science berichten die Wissenschaftler über die Ergebnisse der Beobachtungen. So gelang etwa der erste eindeutige Nachweis von hochenergetischer Strahlung von einem solchen Mikroquasar.

Mikroquasar

In Cygnus X-3 umkreist ein kompaktes Objekt (entweder Neutronenstern oder Schwarzes Loch) mit seiner Akkretionsscheibe einen heißen, massereichen Stern. Die Gammastrahlung (hier purpur illustriert) kann als Resultat der Wechselwirkung von relativistischen Elektronen außerhalb der Akkretionsscheibe mit dem ultravioletten Lichtes des massiven Sternes verstanden werden. Fermi sieht eine intensivere Gamma-Emission, wenn sich das kompakte Objekt mit seiner Akkretionsscheibe auf der uns abgewandten Seite des Orbits befindet. Bild: Walt Feimer /  NASA Goddard Space Flight Center

Der Mikroquasar Cygnus X-3 besteht aus einem massereichen, heißen Stern und einem bisher noch nicht entschlüsselten, kompakten Objekt - einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch. Spektakulär wird dieses Sternensystem aber insbesondere durch einen beidseitigen Materieausfluss, zwei sogenannte Jets, in denen das Material Geschwindigkeiten von bis zur halben Lichtgeschwindigkeit erreicht.

"Solche Systeme nennt man in Analogie zu ähnlichen beobachtbaren Phänomenen von anderen Jet-Objekten, den Quasaren, dann Mikroquasare", erklärt Prof. Olaf Reimer vom Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck und Mitautor der jetzt erschienenen Veröffentlichung über die Beobachtungen in der Fachzeitschrift Science. Die Objekte würden zwar in mancherlei Hinsicht den großen Jets von Quasaren gleichen, doch "haben wir es bei den Mikroquasaren mit Objekten in unserer Milchstraße zu tun, also Miniaturversionen der extragalaktischen Quasare, deren Emission von massereichen Schwarzen Löchern getrieben ist."

Cygnus X-3 ist den Astrophysikern durch seine helle Radioemission bereits in den 1960er-Jahren aufgefallen. Seit dieser Zeit wurde wiederholt spekuliert, dass die Radioemission auch von Hochenergieemission begleitet wird – was den Mikroquasar als eine der ersten Quellen der Gammaastronomie ausgezeichnet hätte. Die vermeintlichen Nachweise energiereicher Photonen mussten allerdings revidiert werden, als bessere Instrumente die vorherigen Resultate nicht bestätigt hatten.

Mit dem Large Area Telescope (LAT) des Gammastrahlen-Weltraumteleskops Fermi der NASA konnten die langjährigen Spekulationen um eine der rätselhaftesten Quellen in unserer Galaxie nun erneut untersucht und endlich eindeutig geklärt werden. Alle 4,8 Stunden umkreist der kompakte Stern den massereichen Partnerstern und durchquert dabei dessen heiße Sternwinde mit der Regelmäßigkeit eines Uhrwerkes.

Nicht nur diese Periodizität konnte jetzt in den Gammastrahlungsdaten gesehen werden – was die eindeutige Identifikation dieses Systems ermöglichte - auch regelmäßige Intensitätsänderungen, die gleichzeitig mit Röntgen- bzw. Radioemission auftreten, konnten beobachtet werden. Cygnus X-3 strahlt im Lichte der energetischen Gammastrahlung heller, wenn sich der kompakte Stern (und seine materiesammelnde Akkretionsscheibe aus Gas und Staub) hinter dem Partnerstern befinden.

"Wir haben es hier vermutlich mit Wechselwirkungen zu tun, zwischen relativistischen Elektronen aus der Akkretionsscheibe des kompakten Objekts und niederenergetischen Photonen des Strahlungsfeldes des riesigen und hellen Partnersterns, eines sogenannten Wolf-Rayet Sterns", erläutert Reimer. Die ultravioletten Photonen des Sternenwindes treffen auf die sich bereits schnell bewegende Teilchen und gewinnen dadurch an Energie, die sie letztlich bis in den Bereich der Gammastrahlung bringt. Dieser Prozess funktioniert offensichtlich besser, wenn die energiereichen Elektronen sich uns entgegenbewegen und es zu einer frontalen Kollision mit einem Photon des Sternwindes kommt.

Zwischen dem 11. Oktober und dem 20. Dezember 2008 und dem 8. Juni und 2. August 2009 war der Mikroquasar besonders aktiv. Hochenergetische Gammastrahlung konnte bereits fünf Tage vor den Ausbrüchen im Radiobereich nachgewiesen werden. Ein Zusammenhang zwischen Hoch- und Niederenergiemission wird damit sehr wahrscheinlich.

"Mit der Identifizierung des ersten Mikroquasars im Lichte von hochenergetischer Gammastrahlung und der Beschreibung der Hochenergieeigenschaften erhalten wir Daten, die uns Aufschluss über die Teilchenbeschleunigung in diesen Objekten geben werden", beschreibt Reimer die Bedeutung der neuen Beobachtungen. "Durch die reguläre Modulation kann nunmehr auch zwischen sich wiederholenden Emissionsphasen und sporadischen Aktivitätsänderungen im Gammalicht unterschieden werden."

Forum
Tiefer Blick in einen Mikroquasar. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Fermi: Einblick in die Struktur der Raumzeit - 29. Oktober 2009
Fermi: 16 neue Pulsare aufgespürt - 6. Juli 2009
Mikroquasare: Wachstumsbremse bei Schwarzen Löchern
Fermi: Erster Gammastrahlen-Pulsar entdeckt - 17. Oktober 2008
GLAST: Neues Gammastrahlen-Teleskop heißt Fermi - 27. August 2008
GLAST: Mögliche Suche nach Dunkelmaterie-Teilchen - 20. August 2008
GLAST: Neues Gammastrahlen-Teleskop im All - 13. Juni 2008
GLAST: Blick ins hochenergetische Universum - 9. Juni 2008
MAGIC: Mikroquasar sendet Gammastrahlung - 24. Mai 2006
HESS: Mikroquasar als Gammastrahlen-Quelle - 8. Juli 2005
Schwarze Löcher: Mikroquasar rast durch die Galaxis - 19. November 2002
XMM: Röntgenteleskop beobachtet Mikroquasar - 18. April 2001
Links im WWW
Universität Innsbruck
Fermi Gamma-ray Space Telescope, Seiten der NASA
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
Werbung
Werbung
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2018. Alle Rechte vorbehalten.  W3C

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2018
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: http://www.astronews.com/news/artikel/2009/11