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Wissen Satelliten erspähen rätselhafte Röntgenquelle in der Feuerwerkgalaxie
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14:10 08.09.2019
Die Feuerwerkgalaxie trägt ihren Namen wegen der dort vergleichsweise häufig beobachteten Supernova-Explosionen. Zuvor waren bereits drei ultrahelle Röntgenquellen bekannt. Quelle: NASA/JPL-Caltech/dpa
Pasadena

In der Feuerwerkgalaxie haben Astronomen einen unerwarteten ultrahellen Ausbruch von Röntgenstrahlung beobachtet. Die rätselhafte Röntgenquelle erschien dabei ebenso schnell, wie sie verschwand: Innerhalb von nur drei Wochen flammte das grelle Leuchten auf und verlosch wieder. Im Fachblatt „The Astrophysical Journal“ spekuliert das Team um Hannah Earnshaw vom California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena über die Ursachen des plötzlichen Röntgenausbruchs.

Satelliten zeigen das schnelle Auftauchen und Verschwinden der Röntgenquelle

Die Satelliten „Nustar“ der US-Raumfahrtbehörde Nasa und „XMM-Newton“ der europäischen Raumfahrtbehörde Esa hatten 2017 in der Feuerwerkgalaxie im Sternbild Kepheus am Nordhimmel die Supernova-Sternexplosion mit der Katalognummer SN2017eaw untersucht. Dabei registrierten sie die zuvor unbekannte Röntgenquelle. Zehn Tage vor der Beobachtung hatte „Nustar“ die Galaxie schon einmal im Visier, aber nichts Vergleichbares beobachtet. „Zehn Tage ist für so ein helles Objekt ein wirklich kurzer Zeitraum, um aufzutauchen“, betont Earnshaw in einer Nasa-Mitteilung. Als der Nasa-Satellit „Chandra“ zehn Tage nach der Entdeckung erneut hinsah, war das Objekt bereits wieder verschwunden.

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Bislang waren drei ultrahelle Röntgenquellen in der Feuerwerkgalaxie bekannt

In der rund 25 Millionen Lichtjahre entfernten Feuerwerkgalaxie (Katalognummer NGC 6946), die ihren Namen wegen der dort vergleichsweise häufig beobachteten Supernova-Explosionen trägt, waren zuvor bereits drei ultrahelle Röntgenquellen (ultra luminous X-ray sources, ULX) bekannt. Bei dieser Klasse von Himmelsobjekten handelt es sich in der Regel um Schwarze Löcher, die sich Materie einverleiben. Die Materie fällt allerdings nicht direkt ins Schwarze Loch, sondern sammelt sich in einem Strudel wie das Wasser um einen Badewannenabfluss. Wie das Wasser in der Wanne strudelt die Materie immer schneller, bevor sie im Schwarzen Loch verschwindet. Dabei wird sie mit einigen Millionen Grad so heiß, dass sie Röntgenstrahlung aussendet.

Schnelllebige Röntgenquelle: Womöglich ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern

Dieser Prozess ist allerdings vergleichsweise langlebig und spielt sich normalerweise nicht innerhalb von Tagen ab. Das Team um Earshaw hält zwei Erklärungen für möglich: Entweder handelt es sich um ein Schwarzes Loch, das einen Ministern sehr schnell zerrissen und verschluckt hat, oder die Quelle ist ein sogenannter Neutronenstern. Das sind die ultrakompakten Leichen ausgebrannter Sonnen, die unter ihrer eigenen Schwerkraft so stark in sich zusammengestürzt sind, dass beispielsweise die gesamte Masse unserer Sonne in eine Kugel mit wenigen Dutzend Kilometern Durchmesser passt, nicht größer als eine Stadt wie Berlin.

Neutronensterne: Extreme Schwerkraft und starkes Magnetfeld

Auch Neutronensterne haben eine starke Schwerkraft und können Materie aus der Umgebung einsaugen. Allerdings besitzen sie oft ein sehr starkes Magnetfeld und rotieren extrem schnell. Dieses schnell rotierende, starke Magnetfeld kann verhindern, dass Materie aus der Umgebung die Oberfläche erreicht. „Es wäre ungefähr so, als wollte man auf ein Karussell springen, das sich mit Tausenden Kilometern pro Stunde dreht“, erläuterte Earnshaw. Das Magnetfeld kann jedoch vorübergehend flackern und dabei einen Teil der Materie bis zur Oberfläche des Neutronensterns passieren lassen. Dieser Mechanismus könnte das plötzliche Aufflammen und ebenso schnelle Verlöschen der Röntgenquelle erklären.

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Beobachtungen tragen zu einem besseren Verständnis der Phänomene bei

Ob eines dieser Erklärmodelle der Realität entspricht, können die Forscher ohne weitere Beobachtung der Quelle nicht entscheiden. Sollte diese erneut aufleuchten, würde das die Neutronenstern-Hypothese stützen. Die jetzt veröffentlichten Beobachtungen seien jedoch generell ein Schritt zu einem besseren Verständnis seltener und extremer Fälle von Schwarzen Löchern und Neutronensternen, die sich Masse einverleibten, unterstreicht Earnshaw.

Von RND/dpa

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