XMM-Newton-Beobachtung des Kerns des sehr massereichen Clusters Cyg OB2 im Sternbild Cygnus, 4700 Lichtjahre von der Erde entfernt. Bildnachweis: ESA/G. Rauw
Aus einer Pressemitteilung der ESA:
Dank der gemeinsamen Bemühungen der ESA-Weltraumteleskope XMM-Newton und der NASA-Weltraumteleskope Swift wurden zum ersten Mal die kollidierenden Sternwinde zweier massereicher Sterne geröntgt, die im Orbit umeinander rasten. Stellarwinde, die durch ihr intensives Licht von der Oberfläche eines massereichen Sterns weggedrückt werden, können einen tiefgreifenden Einfluss auf ihre Umgebung haben. An manchen Orten können sie den Kollaps der umgebenden Gas- und Staubwolken auslösen, um neue Sterne zu bilden. In anderen können sie die Wolken wegblasen, bevor sie die Chance haben, loszulegen.
Nun haben XMM-Newton und Swift einen „Rosetta-Stein“ für solche Winde in einem Doppelsystem namens Cyg OB2 #9 gefunden, das sich in der Cygnus-Sternenbildungsregion befindet, wo die Winde zweier umeinander kreisender massereicher Sterne bei . kollidieren hohe Geschwindigkeiten.
Cyg OB2 #9 blieb viele Jahre ein Rätsel. Seine eigentümliche Radioemission konnte nur erklärt werden, wenn es sich bei dem Objekt nicht um einen einzelnen Stern, sondern um zwei handelte, eine Hypothese, die 2008 bestätigt wurde. Zum Zeitpunkt der Entdeckung gab es jedoch keine direkten Beweise für die Kollision der Winde der beiden Sterne. obwohl die Röntgensignatur eines solchen Phänomens erwartet wurde.
Diese Signatur konnte nur gefunden werden, indem die Sterne verfolgt wurden, als sie sich dem nächsten Punkt ihrer 2,4-Jahres-Umlaufbahn umeinander näherten, eine Gelegenheit, die sich zwischen Juni und Juli 2011 bot.
Während die Weltraumteleskope zusahen, schlugen die heftigen Sternwinde mit Geschwindigkeiten von mehreren Millionen Kilometern pro Stunde zusammen und erzeugten heißes Plasma mit einer Million Grad, das dann hell in Röntgenstrahlen leuchtete.
Die Teleskope verzeichneten einen vierfachen Energieanstieg im Vergleich zur normalen Röntgenstrahlung, die beobachtet wurde, wenn die Sterne auf ihrer elliptischen Umlaufbahn weiter voneinander entfernt waren.
„Dies ist das erste Mal, dass wir klare Beweise für kollidierende Winde in diesem System gefunden haben“, sagt Yael Nazé von der Université de Liège, Belgien, und Hauptautorin des Artikels, der die in Astronomy & Astrophysics veröffentlichten Ergebnisse beschreibt.
„Wir haben nur wenige andere Beispiele von Winden in Doppelsystemen, die zusammenstoßen, aber dieses eine Beispiel kann wirklich als Archetyp für dieses Phänomen angesehen werden.“
Im Gegensatz zu den wenigen anderen kollidierenden Windsystemen bleibt die Art der Kollision in Cyg OB2 #9 während der gesamten Umlaufbahn der Sterne gleich, trotz der Zunahme der Intensität, wenn die beiden Winde aufeinandertreffen.
„In anderen Beispielen ist die Kollision turbulent; die Winde eines Sterns könnten auf den anderen prallen, wenn sie am nächsten sind, was zu einem plötzlichen Rückgang der Röntgenstrahlung führt“, sagt Dr. Nazé.
„Aber im Cyg OB2 #9-System gibt es keine solche Beobachtung, daher können wir es als das erste ‚einfache‘ Beispiel betrachten, das entdeckt wurde – das ist wirklich der Schlüssel zur Entwicklung besserer Modelle, um die Eigenschaften dieser starken Sternwinde zu verstehen.“ . ”
„Dieses spezielle Doppelsternsystem stellt ein wichtiges Sprungbrett für unser Verständnis der stellaren Windkollisionen und der damit verbundenen Emissionen dar und könnte nur erreicht werden, indem die beiden Sterne, die sich umeinander kreisen, mit Röntgenteleskopen verfolgt werden“, fügt der XMM-Newton-Projektwissenschaftler der ESA hinzu Norbert Schartel.
Lesen Sie das Papier des Teams: Der Juckreiz von Cyg OB2 #9 nach 2,35 Jahren – I. Optische und Röntgenüberwachung