Een hete gaswolk die rond een miniatuur ‘kannibaal’ ster wervelt. Afbeelding tegoed: ESA Klik om te vergroten
ESA's XMM-Newton-ruimtetelescoop heeft de kleine kernen van dode sterren waargenomen, verpakt in een mooie warme deken van oververhit gas. Deze "röntgenstraalbinaire toestellen met een lage massa" trekken een gestage stroom materiaal van een grotere begeleidende ster en slaan die vervolgens op tot een schijf. Deze waarneming beantwoordt de vraag waarom deze dode sterren soms in het röntgenspectrum knipperen. Dat is het moment waarop we deze schijf edge-on zien, en het belemmert ons zicht op de ster.
ESA's XMM-Newton heeft enorme wolken van oververhit gas zien ronddwarrelen rond miniatuursterren en ontsnappen door te worden verslonden door de enorme zwaartekrachtvelden van de sterren - wat een nieuw inzicht geeft in de eetgewoonten van de ‘kannibaal’ sterren van de melkweg.
De gaswolken variëren in grootte van een paar honderdduizend kilometer tot een paar miljoen kilometer, tien tot honderd keer groter dan de aarde. Ze zijn samengesteld uit ijzerdamp en andere chemicaliën bij temperaturen van vele miljoenen graden.
"Dit gas is extreem heet, veel heter dan de buitenste atmosfeer van de zon", zegt Maria Diaz Trigo van ESA's European Science and Technology Research Center (ESTEC), die het onderzoek leidde.
ESA's XMM-Newton x-ray observatorium deed de ontdekking toen het zes zogenaamde ‘low-mass X-ray binary’ stars (LMXB's) observeerde. De LMXB's zijn sterrenparen waarvan er één de kleine kern is van een dode ster.
Met een diameter van slechts 15-20 kilometer en vergelijkbaar in grootte met een asteroïde, is elke dode ster een dicht opeengepakte massa neutronen die meer dan 1,4 keer de massa van de zon bevat.
Zijn extreme dichtheid genereert een krachtig zwaartekrachtveld dat gas van zijn ‘levende’ metgezel scheurt. Het gas draait rond de neutronenster en vormt een schijf voordat het naar beneden wordt gezogen en op het oppervlak wordt verpletterd, een proces dat bekend staat als 'aanwas'.
De nieuw ontdekte wolken zitten waar de rivier van materie van de begeleidende ster de schijf raakt. Door de extreme temperaturen zijn bijna alle elektronen van de ijzeratomen gescheurd, waardoor ze extreme elektrische ladingen hebben. Dit proces staat bekend als ‘ionisatie’.
De ontdekking lost een puzzel op die astronomen al tientallen jaren achtervolgt. Bepaalde LMXB's lijken aan en uit te knipperen bij röntgengolflengten. Dit zijn 'edge-on'-systemen, waarbij de baan van elke gasvormige schijf op één lijn ligt met de aarde.
In eerdere pogingen om het knipperen te simuleren, werd verondersteld dat wolken van gas met lage temperatuur in een baan om de neutronenster cirkelden en periodiek de röntgenstralen blokkeerden. Deze modellen hebben het waargenomen gedrag echter nooit goed genoeg gereproduceerd.
XMM-Newton lost dit op door het geïoniseerde ijzer te onthullen. 'Het betekent dat deze wolken veel heter zijn dan we hadden verwacht', zei Diaz. Bij hoge temperatuurwolken simuleren de computermodellen nu veel beter het dompelgedrag.
Ongeveer 100 bekende LMXB's bevolken ons sterrenstelsel, de Melkweg. Elk is een stellaire oven, die röntgenstralen de ruimte in pompt. Ze vertegenwoordigen een kleinschalig model van de aanwas die vermoedelijk plaatsvindt in het hart van sommige sterrenstelsels. Een op de tien sterrenstelsels vertoont een soort van intense activiteit in het centrum.
Deze activiteit komt vermoedelijk uit een gigantisch zwart gat, trekt sterren aan stukken en verslindt hun overblijfselen. Omdat ze veel dichter bij de aarde zijn, zijn de LMXB's gemakkelijker te bestuderen dan de actieve sterrenstelsels.
“Accretieprocessen worden nog steeds niet goed begrepen. Hoe meer we begrijpen over de LMXB's, hoe nuttiger ze zullen zijn als analogen om ons te helpen de actieve galactische kernen te begrijpen, ”zegt Diaz.
Oorspronkelijke bron: ESA Portal
