Erstaunliches neues Röntgenbild der Whirlpool-Galaxie zeigt, dass sie mit schwarzen Löchern übersät ist
In jeder Galaxie gibt es Hunderte von Röntgenstrahlen: Systeme, die aus einem Schwarzen Loch bestehen, das Material von einem relativ massearmen Begleitstern im Orbit einfängt und erwärmt. Aber massereiche Röntgendoppelsterne – Systeme, die aus einem Schwarzen Loch und einem extrem massereichen Begleitstern bestehen – sind schwer zu bekommen. In der Milchstraße gibt es nur einen: Cygnus X-1. Aber 30 Millionen Lichtjahre entfernt in der Whirlpool-Galaxie M51 gibt es ganze 10 massereiche Röntgen-Binärdateien.
Fast eine Million Sekunden Beobachtungszeit mit dem Chandra-Röntgenobservatorium der NASA haben diese Flecken aufgedeckt. „Dies ist die tiefste, hochauflösende Aufnahme der gesamten Scheibe einer Spiralgalaxie, die jemals im Röntgenbild aufgenommen wurde“, sagte Roy Kilgard von der Wesleyan University in einem Vortrag, der heute auf dem Treffen der American Astronomical Society in Boston gehalten wurde . 'Es ist ein bemerkenswert reichhaltiger Datensatz.'
Innerhalb des Bildes gibt es 450 Röntgenlichtpunkte, von denen 10 wahrscheinlich Röntgenstrahlen sind.
Es wird angenommen, dass die Whilpool-Galaxie so viele Röntgen-Binärdateien hat, weil sie gerade mit einer kleineren Begleitgalaxie kollidiert. Diese Wechselwirkung löst Wellen der Sternentstehung aus, wodurch siebenmal schneller neue Sterne als in der Milchstraße entstehen und Supernovae mit einer Rate von 10-100 mal schneller sterben. Die massereicheren Sterne rasen einfach in wenigen Millionen Jahren durch ihre Entwicklung und kollabieren schnell, um Neutronensterne oder Schwarze Löcher zu bilden.
„In diesem Bild gibt es eine sehr starke Korrelation zwischen dem unscharfen violetten Stoff, der im Röntgenbild heißes Gas ist, und dem unscharfen roten Stoff, der im optischen Wasserstoffgas ist“, sagte Kilgard. „Beide verfolgen die Sternentstehung sehr aktiv. Sie können es im nördlichen Arm, der sich der Begleitgalaxie nähert, wirklich verstärkt sehen.“
Acht der 10 Röntgendoppelsterne befinden sich in der Nähe von Sternentstehungsgebieten.
Chandra bietet Astronomen einen tiefen Einblick in eine Klasse von Objekten, für die es nur ein Beispiel in der Milchstraße gibt.
„Wir fangen sie in einem kurzen Fenster ihres Evolutionszyklus ein“, sagte Kilgard. „Der massereiche Stern, der das Schwarze Loch gebildet hat, ist gestorben, und der massereiche Stern, der Material auf das Schwarze Loch akkretiert, ist noch nicht gestorben. Das Fenster, in dem diese Objekte röntgenhell sind, ist wirklich kurz. Es sind vielleicht nur Zehntausende von Jahren.“
Weitere Informationen auf der Chandra-Website.