Das unruhige Herz unserer Galaxis
Mit dem XMM-Newton Röntgenobservatorium der ESA war es möglich, dieses neue Bild von Überresten toter Sterne aufzunehmen. Das Bild verdeutlicht, wie sich ihre gewaltige Kraft auf die umgebenden Gase auswirkt und zeigt uns einige der heftigsten Prozesse, die im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße, ablaufen.
Die hellen, punktförmigen Lichtquellen, die aus dem Bild hervorstechen, sind Doppelsternsysteme, in denen einer der beiden Sterne das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat und zu einem kompakten, äußerst dichten Objekt wird – zu einem Neutronenstern oder einem schwarzen Loch. Aufgrund ihrer enormen Dichte absorbieren bzw. akkretieren diese kompakten Überbleibsel Masse von Ihren Partnersternen und heizen dieses Material auf, sodass es im Röntgenstrahlenbereich hell leuchtet.
Dieser zentrale Bereich unserer Milchstraße beinhaltet auch junge Sterne und Sternhaufen. Einige davon sind als versprengte weiße oder rote Lichtpunkte auf dem Bild zu erkennen, das mehrere Lichtjahre misst.
Das Meiste geschieht aber im Zentrum der Galaxie, wo diffuse Gaswolken durch die gewaltigen Sonnenwinde junger Sterne und von Supernovas, dem explosiven Ende massereicher Sterne, geformt werden.
Aber auch das massive schwarze Loch im Zentrum der Galaxie ist für zahlreiche dieser Prozesse verantwortlich. Das schwarze Loch mit der Bezeichnung “Sagittarius A*” hat eine Masse, die die Masse unserer Sonne um einige Millionen Male übersteigt. Es verbirgt sich innerhalb der hellen, unscharfen Lichtquelle rechts auf dem Bild.
Verschlungene Materie strahlt Licht in unterschiedlichen Wellenlängen aus
Schwarze Löcher strahlen selbst kein Licht in Wellenlängen aus, die für das menschliche Auge sichtbar wären. Allerdings verschlingt ihre unglaubliche Anziehungskraft die umliegende Materie, die wiederum Licht in allen möglichen Wellenlängen abstrahlt, hauptsächlich jedoch Röntgenstrahlung. Außerdem wird heißes Gas in zwei Fontänen ober- und unterhalb des schwarzen Lochs abgestrahlt.
Die Astronomen vermuten, dass diese Fontänen entweder direkt vom schwarzen Loch selbst verursacht werden, das einen Teil der umliegenden Materie aufsaugt und den größten Teil davon wieder “ausspuckt” oder dass sie durch die Auswirkungen zahreicher Sonnenwinde und Supernovas in der verdichteten Umgebung entstehen.
Auf dem Bild sehen wir eine beispiellose Ansicht des energiegeladenen Kerns unserer Milchstraße. Es wurde im Rahmen einer neuen Studie zusammengesetzt, bei der alle Beobachtungen dieser Region mit dem XMM-Newton zusammengetragen wurden. Insgesamt wurde Material aus den Beobachtungen von eineinhalb Monaten zusammengefügt.
Auf dem Bild sehen wir eine beispiellose Ansicht des energiegeladenen Kerns unserer Milchstraße. Es wurde im Rahmen einer neuen Studie zusammengesetzt, bei der alle Beobachtungen dieser Region mit dem XMM-Newton zusammengetragen wurden. Insgesamt wurde Material aus den Beobachtungen von eineinhalb Monaten zusammengefügt.
Die große, elliptische Form rechts, unterhalb von Sagittarius A* ist eine riesige Blase heißen Gases. Vermutlich ist sie aus den Resten mehrerer Supernovas in ihrem Inneren entstanden. Das Gebilde war den Astronomen bereits bekannt. Jedoch konnte anhand dieser Studie erstmalig bestätigt werden, dass es sich um eine einzige gigantische Blase handelt und nicht um zahlreiche überlagerte, einzelne Überbleibsel von Supernovas.
Eine weitere riesige Blase heißen Gases, die aufgrund ihrer Halbmondform so genannte 'Arc Bubble', befindet sich etwa im Mittelpunkt des Bildes, links unterhalb des massiven schwarzen Lochs. Sie wird von den starken Sonnenwinden der Sterne im benachbarten Sternhaufen und von Supernovas aufgebläht. Im Zentrum der Blase wurde der Überrest einer dieser Sternenexplosionen entdeckt, ein Pulsarwind-Nebel.
XMM-Newton hat umfangreiche Daten im Röntgenspektrum gesammelt
Die umfassenden Daten, die in dieser Studie gesammelt wurden, beinhalten Beobachtungen im gesamten Röntgenspektrum, das von XMM-Newton verarbeitet werden kann. Dazu zählen unter anderem Strahlen, die von schweren Elementen ausgesandt werden, wie Silizium, Schwefel und Argon. Diese Elemente entstehen hauptsächlich bei Supernova-Explosionen. Durch die Kombination der zusätzlichen Informationen in den Auswertungsdaten erhielten die Astronomen ein anderes, umfassendes Bild unseres galaktischen Kerns, in dem ihnen die bereits oben beschriebenen Fontänen und Blasen enthüllt wurden.
Abgesehen davon zeigt diese alternative Ansicht auch die Emission warmen Plasmas in den oberen und unteren Bereichen des Bildes, wenn auch nur sehr schwach. Dieses warme Plasma stammt vermutlich von den gesamten Ausstößen, die bei der Bildung neuer Sterne im Kernbereich der Galaxie entstehen.
Eine weitere mögliche Erklärung dieser Emissionen bezieht sich auf die turbulente Vergangenheit des jetzt weniger aktiven, extrem massiven schwarzen Lochs. Die Astronomen denken, dass Sagittarius A* in der Frühgeschichte unserer Galaxie wesentlich mehr Masse akkreiert und ausgestoßen hat, ähnlich wie die schwarzen Löcher im Zentrum zahlreicher anderer Galaxien. Diese diffusen warmen Plasmawolken könnten ein Zeugnis dieser früheren Aktivitäten sein.
Wissenschaftliche Arbeiten zum Thema:
The XMM-Newton view of the central degrees of the Milky Way von G. Ponti et al.
Das Projekt zur Beobachtung des Zentrums unserer Galaxie mit XMM-Newton wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie/Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (BMWI/DLR, FKZ 50 OR 1408) und der Max-Planck-Gesellschaft unterstützt.
