Die rätselhaften Röntgendoppelsterne
Gamma-Strahlen sind eine hochenergetische Form elektromagnetischer Strahlung. Sie werden von Sternen ausgesendet, wenn diese in schwarze Löcher kollabieren. Beobachtungen von den HESS und MAGIC Kooperationen haben Hunderte von derartigen Lichtquellen mit Energien von einigen Megaelectronvolt (MeV) festgestellt. Das Projekt GAMMARAYBINARIES (Exploring the gamma-ray sky: Binaries, microquasars and their impact on understanding particle acceleration, relativistic winds and accretion/ejection phenomena in cosmic sources) hat Licht auf die Frage geworfen, wie ein Hochenergieausstoß in diesen Systemen entstehen könnte. Nicht-thermische Prozesse dominieren bei so hohen Energien, wie etwa relativistische Auswürfe von kompakten Objekten. Forscher haben einige dieser Röntgenquellen bei binären Systemen entdeckt, die aus einem massiven Stern und einem kompakten Begleiter - einem ein Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch bestehen. Gammastrahlen von hoher Intensität werden auch von Doppelsternsystemen emittiert, wobei jeder Stern einen derart starken Sternenwind erzeugt, dass dieser mit dem Wind des anderen Stern kollidiert. Ein besonderes Merkmal von Gammastrahlen-Binärsystemen ist, dass die Emission von über 1 MeV ihre Spektren dominiert, die schwarze körperartige Komponenten aus dem Begleitstern verbergen. Ein weiteres charakteristisches Merkmal ist, dass sie alle über variable Gammastrahlung verfügen, die manchmal durch die Umlaufzeit moduliert werden. Die Forscher kombinierten hydrodynamische Simulationen von relativistischen Abflüssen mit Emissionsmodellen, um diese Gammastrahlen-Modulationen zu erkunden. Theoretische Arbeiten, die der Detektion von Gammastrahlen-Binärsystemen folgten, deckten Prozesse auf, die denen ähnlich sind, die in anderen Arten von astrophysikalischen Quellen funktionieren. Doch dieser Versuch Gammastrahlenemission von Binärsystemen zu erklären, belasten bestehende Theorien über hochenergetische astrophysikalische Prozesse, da diese in Maßstäben und unter Bedingungen testet, die nicht vorhergesehen waren. Aus diesem Grund waren die neuen Beobachtungen besonders wertvoll. GAMMARAYBINARIES deckte eine Vielzahl von Binärsystemen auf, die Gammastrahlen emittieren und bewies, dass die Teilchenbeschleunigung viel weiter verbreitet ist, als man vor einem Jahrzehnt noch dachte.
Schlüsselbegriffe
Röntgenstrahlen, Teilchenbeschleunigung, schwarzes Loch, GAMMARAYBINARIES, nicht-thermische Prozesse
