Ultrahelle Röntgenquelle erwacht wieder zwischen den Magellanschen Wolken

Künstlerische Darstellung eines ultraleuchtkräftigen Röntgenpulsars. (Credits: NASA / JPL-Caltech)
Künstlerische Darstellung eines ultraleuchtkräftigen Röntgenpulsars. (Credits: NASA / JPL-Caltech)

Nach einem 26 Jahre dauernden Ruhezustand ist zwischen unseren galaktischen Nachbarn, den Magellanschen Wolken, eine ultrahelle Röntgenquelle wieder erwacht. Dies ist das zweitnächste Objekt dieser Art und leuchtet heller als eine Million Sonnen. Die Entdeckung wurde im Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.

Das Objekt mit der Katalogbezeichnung RX J0209.6-7427 wurde zuerst während eines sechs Monate langen Ausbruchs im Jahr 1993 entdeckt. Obwohl es zunächst als Röntgendoppelstern des Be-Typs identifiziert wurde, blieb die wahre Natur dieses Objekts ein Rätsel, weil es die nächsten 26 Jahre in einem Ruhezustand verbrachte und erst wieder im November letzten Jahres aufleuchtete.

Jetzt hat ein Team indischer Wissenschaftler das erste Weltraumteleskop Indiens – AstroSat – verwendet, um die extreme Natur der Quelle zu enthüllen. Sie registrierten bei dem Objekt erstmals Röntgenpulsationen in einem breiten Energiebereich. Das klassifiziert es als einen Objekttyp, der als ultraleuchtkräftiger Röntgenpulsar bezeichnet wird.

Der Pulsar befindet sich in der Magellanschen Brücke, einem Strom aus Gas und Sternen, der die Magellanschen Wolken miteinander verbindet. Die Magellanschen Wolken sind unsere nächstgelegenen galaktischen Nachbarn und zwei der fernsten Objekte, die mit dem bloßen Auge beobachtet werden können. Die neue Röntgenquelle ist nach der Entdeckung eines Exemplars innerhalb unserer eigenen Milchstraßen-Galaxie im Jahr 2018 der zweitnächste ultraleuchtkräftige Röntgenpulsar und erst das achte Objekt dieser Art, das entdeckt wurde.

Ultraleuchtkräftige Röntgenquellen sind als einzelne Punkte am Himmel erkennbar, aber mit Helligkeiten, die vergleichbar mit ganzen Galaxien sind. „Um so hell leuchten zu können, besagt die gängige Theorie, dass ultraleuchtkräftige Röntgenquellen helle Akkretionsscheiben um Schwarze Löcher sein müssen“, sagte Amar Deo Chandra, der Hauptautor der neuen Studie. „Allerdings sprechen kürzliche Beobachtungen von Pulsationen in diesen Objekten dafür, dass sie in Wirklichkeit Neutronensterne in ihren Zentren haben könnten.“

Ein Neutronenstern ist der Überrest eines toten Sterns, der viel mehr Materie enthält als unsere Sonne, aber in eine winzige Kugel von etwa 20 Kilometern Durchmesser komprimiert wurde. Man vermutet, dass der Neutronenstern in diesem Objekt bis zu 100 Mal pro Sekunde rotiert und Pulse aus energiereichen Röntgenstrahlen von seinen Magnetpolen emittiert, was zu der Bezeichnung Röntgenpulsar führte.

Die Astronomengruppe vom Indian Institute of Science Education and Research in Kalkutta, dem Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics in Pune und dem Center for Excellence in Basic Sciences in Mumbai stellte auch fest, dass der Pulsar seine Rotation noch beschleunigen und ein helles Röntgen-Feuerwerk abschießen könnte. Sie vermuten, dass dies geschieht, wenn der Neutronenstern Materie von einem Begleitstern aufnimmt, was Energie in das System einbringt und die Rotationsgeschwindigkeit erhöht. Die Seltenheit vergleichbarer Quellen macht den Nachweis und die Untersuchung neuer ultraleuchtkräftiger Röntgenpulsare bedeutsam für Röntgenastronomen, die das Universum verstehen möchten.

„Das ist erst der achte bislang entdeckte ultraleuchtkräftige Röntgenpulsar und der erste in der Nähe der Magellanschen Wolken“, sagte Chandra. „Er wirft die interessante Möglichkeit auf, dass ein deutlicher Anteil der ultraleuchtkräftigen Röntgenquellen in Wirklichkeit Neutronensterne sein könnten, die Materie mit hohen Eddington-Raten aufnehmen, und keine Schwarzen Löcher, wie bisher angenommen.“

Abhandlung: „Study of recent outburst in the Be/X-ray binary RX J0209.6−7427 with AstroSat: a new ultraluminous X-ray pulsar in the Magellanic Bridge?“ von Chandra et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Quelle

(THK)

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