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  Aktuelle Forschung :: August 2006 Zur Übersicht

Karte unserer Galaxie in der 6.7keV Emissionslinie

Ein Astronomenteam des Max-Planck Instituts für Astrophysik (MPA) fertigte kürzlich eine hochwertige Karte unserer Galaxie in der 6.7keV Emissionslinie an. Der Ursprung dieser Emission blieb seit dessen Entdeckung in den 80er Jahren ein Rätsel. Die neuen Ergebnisse weisen nun darauf hin, dass sich diese galaktische Röntgen-Hintergrundsemission auf Millionen schwacher galaktischer Röntgenquellen — hauptsächlich akkretierende Weisse Zwerge und koronal-aktive Sterne — zurückführen lässt.



Die Karte der Galaxie in der 6.7 keV Emissionslinie (oben) - eines der charakteristischen Merkmale der galaktischen Röntgenhindergrundemission - scheint sehr gut mit der Karte der Galaxies im Nah-infraroten (unten), welche durch die Emission normaler Sterne dominiert wird, übereinzustimmen. Die Ähnlichkeit dieser beiden Karten unterstützt die Hypothese, dass die galaktische Röntgenhindergrundemission von einer grossen Zahl an schwachen stellaren Röntgenquellen hervorgerufen wird.

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 linkPfeil.gif 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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Letzte Änderung: 31.7.2006