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Die Emission von heliumähnlichem Eisen bei einer Energie von ungefähr
6.7 keV ist eine der hervorstechenden Signaturen eines heissen Plasmas
(Temperaturen ~ 10-50 Millionen Grad Kelvin). Solche Plasmen findet
man in verschiedenen astrophysikalischen Objekten, beginnend bei den
Chromospheren normaler Sterne, über die Atmospheren von akkretierenden
Weissen Zwergen, bis hin zu dem heissen Gas in Galaxienhaufen.
Dennoch war die Entdeckung einer 6.7-keV Linie in der diffusen
Röntgenemission entlang der galaktischen Ebene (engl. Galactic ridge
X-ray emission) eine Überrauschung für die Astronomen in den 80er
Jahren. Das Hauptproblem liegt darin, dass die Existenz dieser Linie
auf ein Plasma mit nicht weniger als 10 Millionen Grad Kelvin
hinweist. Obwohl solch ein heisses Gas nicht aus den tiefen
Gravitationspotentialen kompakter objekte entweichen kann (z.B. Weisse
Zwerge), so kann die Gravitationsanziehung unserer Galaxie dies jedoch
nicht verhindern. Sollte solch ein heisses Plasma den interstellaren
Raum anfüllen, so müsste es ständig von der galaktischen Ebene
ausströmen. Um einen stationären Zustand zu erhalten müsste man
kontinuierlich eine unangenehm grosse Energiemenge in das
interstellare Medium pumpen.
Eine Alternative wäre, dass dieses heisse Gas nicht den interstellaren
Raum anfüllt sondern zu den Atmospheren unzähliger kompakter
Röntgenquellen innerhalb unserer Galaxie gehört, Quellen die zu
schwach sind, um von Röntgenteleskopen in einzelne Objekte aufgelöst
zu werden. In diesem Fall sollte die Flächenhelligkeitsverteilung der
'diffusen' Röntgenemission mit der Verteilung der ursprünglichen
Quellen innerhalb unserer Galaxie übereinstimmen. Leider war es bis
vor kurzem nicht möglich dies zu überprüfen, hauptsächlich wegen der
relative niedrigen Flächenhelligkeit dieser Emission und seiner sehr
grossen räumlichen Ausdehnung (mehr als 100 Grad entlang und einige
Grad längs der galaktischen Ebene). Ein weiteres grosses Problem war
die starke Kontamination der diffusen Kompontente durch helle
punktförmige Röntgenquellen (hauptsächlich akkretierende
Neutronensterne und Schwarze Löcher)
Vor kurzem zeigte das Astronomenteam des MPA jedoch dass die
Verteilung der diffusen Röntgenhintergrundstrahlung der Milchstrasse
in ausgewählten, nicht durch helle Punktquellen kontaminierte,
Himmelsregionen sehr gut mit der Verteilung der nah-infrarot
Flächenhelligkeit (ein Indikator der Sternenmasse) übereinstimmt (siehe
 aktuelle Forchung März 2006).
Nun wurde es möglich, mit Hilfe des Flusses in der 6.7keV Linie, eine
noch detailiertere Karte diese galaktischen Hintergrundlichtes
anzufertigen. Diese Karte bestätigt das die Verteilung der diffusen
Röntgenemission genau mit der der Sterne übereinstimmt. Sie lässt sich
als Superposition der Röntgenemission von Millionen schwacher
galaktischer Röntgenquellen — hauptsächlich akkretierende Weisse
Zwerge und koronal-aktive Sterne — zurückführen. Es wurde auch
gezeigt, dass diese Röntgen-nah-infrarot Korrelation sich über die
gesamte Galaxie erstreckt, was demonstriert, dass die Population von
schwachen Röntgenquellen nahezu gleichförmig verteilt ist.
Revnivtsev M., Molkov S., Sazonov S.
Veröffentlichung:
Revnivtsev M., Molkov S., Sazonov S.,
Map of the Galaxy in the 6.7 keV emission line, ArXiv Astrophysics
e-prints, arXiv:astro-ph/0605693 (2006)
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