Røntgenbakgrunnen består av et stort antall svake gjenstander. Bildekreditt: NASA Trykk for større bilde
Ved å bruke det mest følsomme røntgenkartet av galaksen, oppnådd ved å kombinere 10 års data fra Rossi XTE orbitale observatorium, har forskere fra Max Planck Institute for Astrophysics oppdaget opphavet til den galaktiske bakgrunnsutslippet. De viser at det består av utslipp fra en million akkrediterende hvite dvergsbinarier og hundrevis av millioner normale stjerner med aktive koroner.
Nesten 400 år etter at Galileo bestemte at den sprø melkeveien faktisk består av en mengde enkeltstjerner, har forskere som bruker NASAs Rossi røntgen Timing Explorer gjort det samme for røntgenmelkeveien.
Opprinnelsen til den såkalte galaktiske røntgenbakgrunnen har vært et mangeårig mysterium. Forskere sier nå at dette teppet med røntgenlys ikke er diffust, slik mange har trodd, men stammer fra utallige hundrevis av millioner av individuelle kilder dominert av en type død stjerne kalt en hvit dverg.
Hvis dette blir bekreftet, ville dette nye funnet ha en betydelig innvirkning på vår forståelse av galaksenes historie, fra stjernedannelse og supernova-rater til fremragende evolusjon. Resultatene løser store teoretiske problemer, men peker likevel på en overraskende undertelling av stjerneobjekter.
Forskere fra Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) i Garching, Tyskland, og Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences i Moskva diskuterer disse resultatene i to artikler publisert i Astronomy & Astrophysics.
"Fra et fly kan du se en diffus glød fra en by om natten," sier Dr. Mikhail Revnivtsev fra MPA, hovedforfatter på et av papirene. “Å si at en by produserer lys er ikke nok. Først når du kommer nærmere ser du individuelle kilder som utgjør den gløden - huslysene, gatelampene og billyktene. I denne forbindelse har vi identifisert de individuelle kildene til lokalt røntgenlys. Det vi fant vil overraske mange forskere. ”
Røntgenstråler er en høyenergi-form for lys, usynlig for øynene våre og langt mer energisk enn optisk og ultrafiolett lys. Våre øyne ser individuelle stjerner drysset i en stort sett mørk himmel. I røntgenbåndbredder er himmelen aldri mørk; det er en gjennomgripende og konstant glød.
Tidligere observasjoner kunne ikke avdekke nok røntgenkilder til å redegjøre for den "røntgenmelkaktige måten." Dette førte til teoretiske problemer. Hvis røntgenstrålingen var fra varm og diffus gass, ville den til slutt "stige" og unnslippe galaksens rammer. Videre vil all den varme gassen måtte ha kommet fra millioner av tidligere stjernesprengninger kalt supernovaer, noe som ville innebære at estimater av stjernedannelse og stjernedød var langt unna.
"Røntgen-teleskoper kan løse utslippene i diskrete kilder, men kan bare utgjøre omtrent 30 prosent av utslippet," sier Dr. Jean Swank, prosjektforsker for Rossi Explorer ved NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, USA. "Mange har trodd at brorparten virkelig var diffus, for eksempel fra varm gass mellom stjernene. Nå ser det ut til at det hele kan stå for en kombinasjon av to typer stjerner. ”
Den nye studien er basert på nesten 10 år med data samlet inn av Rossi Explorer og utgjør det mest grundige kartet over galaksen i røntgenbåndbredde. Vitenskapsteamet konkluderte med at Melkeveis galaksen virkelig vrimler av røntgenstjerner, de fleste av dem ikke særlig lyse, og at forskere gjennom tidene hadde undervurdert antallet med kanskje hundre ganger.
Overraskende er ikke de vanlige mistenkte for røntgenutslipp - sorte hull og nøytronstjerner involvert her. Ved høyere røntgenenergi oppstår røntgenstrålingen nesten utelukkende fra kilder som kalles kataklysmiske variabler.
En kataklysmisk variabel er et binært stjernesystem som inneholder en relativt normal stjerne og en hvit dverg, som er en stjernemember av en stjerne som solen vår som har gått tom for drivstoff. På egen hånd er en hvit dverg svak. I en binær kan den trekke vekk materien fra sin ledsagerstjerne for å varme seg selv i en prosess som kalles akkresjon. Den oppsamlede gassen er veldig varm, en kilde til betydelige røntgenstråler.
Ved litt lavere røntgenenergier er gløden en blanding av omtrent en tredel kataklysmiske variabler og to tredjedeler av aktive stjernekrononer. Det meste av den stjernekorona-aktiviteten foregår også i binarier, der en følgesvenn i nærheten effektivt rører opp de ytre delene av stjernen. Dette gir den analoge analoge strømmen til å produsere solfakser, som avgir røntgenstråler. Vitenskapsteamet sier at det er oppover en million kataklysmiske variabler i galaksen vår og nær en milliard aktive stjerner. Begge disse tallene gjenspeiler en betydelig undertelling i tidligere estimater.
"Som en medisinsk røntgenstråling, viser kartet over den galaktiske røntgenbakgrunnen detaljer om Melkeveiens struktur," sa Revnivtsev. ”Vi kan se gjennom hele galaksen og telle røntgenkilder. Dette er veldig viktig for astronomer som beregner levetiden til stjerner. ”
NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, USA administrerer Rossi Explorer, som ble lansert i desember 1995.
Originalkilde: Max Planck Society
