Artist's impression van een ‘supergigante snelle röntgenstralen’. Afbeelding tegoed: ESA Klik om te vergroten
ESA's Integral gammastraal observatorium heeft een nieuwe, dichtbevolkte klasse van röntgen snelle "voorbijgaande" dubbelsterren ontdekt, niet opgemerkt in eerdere waarnemingen.
Met deze ontdekking bevestigt Integral hoeveel het bijdraagt aan het onthullen van een heel verborgen universum.
De nieuwe klasse van dubbelsterrenstelsels wordt gekenmerkt door een zeer compact object dat zeer energetische, terugkerende en snelgroeiende röntgenuitbarstingen produceert, en een zeer lichtgevende 'superreuzen'-metgezel.
Het compacte object kan een aangroeiend lichaam zijn, zoals een zwart gat, een neutronenster of een pulsar. Wetenschappers hebben een dergelijke klasse objecten 'superreuzen snelle röntgenstralen' genoemd. "Transiënten" zijn systemen die periodes van verbeterde röntgenstraling weergeven.
Vóór de lancering van Integral waren er slechts een dozijn röntgen-dubbelsterren met superreuzen gedetecteerd. Eigenlijk dachten wetenschappers dat dergelijke röntgensystemen met een hoge massa zeer zeldzaam waren, in de veronderstelling dat er maar een paar tegelijk zouden zijn omdat sterren in de superreuzenfase een zeer korte levensduur hebben.
De gegevens van Integral in combinatie met andere röntgensatellietwaarnemingen geven echter aan dat voorbijgaande superreuzen binaire röntgensystemen waarschijnlijk veel meer voorkomen in onze Melkweg dan eerder werd gedacht.
Integral laat met name zien dat dergelijke "superreuzen snelle röntgenstralen", gekenmerkt door snelle uitbarstingen en superreuzen, een brede klasse vormen die in de hele Melkweg verborgen ligt.
Vanwege het tijdelijke karakter werden deze systemen in de meeste gevallen niet gedetecteerd door andere observatoria omdat ze de combinatie van gevoeligheid, continue dekking en een breed gezichtsveld van Integral misten.
Ze vertonen korte uitbarstingen met zeer snelle stijgtijden - bereiken de piek van de uitbarsting in slechts enkele tientallen minuten - en duren meestal maar een paar uur. Dit maakt het belangrijkste verschil met de meeste andere voorbijgaande binaire röntgensystemen met voorbijgaande aard, die langere uitbarstingen vertonen, die doorgaans enkele weken tot maanden aanhouden.
In het laatste geval komt de lange duur van de uitbarsting overeen met een "stroperige" massa-uitwisseling tussen de ster en een opgroeiend compact object.
Bij "superreuzen snelle röntgenstralen", geassocieerd met zeer lichtgevende superreuzen, lijkt de korte duur van de uitbarsting te wijzen op een ander en eigenaardig mechanisme voor massa-uitwisseling tussen de twee lichamen.
Dit kan iets te maken hebben met de manier waarop de sterke stralingswinden, typisch voor zeer zware sterren, het compacte object met stellair materiaal voeden.
Wetenschappers denken nu na over de redenen voor zulke korte uitbarstingen. Het kan te wijten zijn aan het niet-continue uitwerpen van het superreuze donormateriaal. Zo kan een klonterige en intrinsiek variabele aard van de stralingswinden van een superreus aanleiding geven tot plotselinge episodes van verhoogde aanwas, wat leidt tot snelle röntgenstraling.
Als alternatief kan de door de wind getransporteerde materiaalstroom, om niet goed begrepen redenen, erg turbulent en onregelmatig worden wanneer ze in het enorme zwaartekrachtpotentieel van het compacte object vallen.
"We zijn er in ieder geval vrij zeker van dat de snelle uitbarstingen verband houden met de massaoverdracht van de superreus naar het compacte object", zegt Ignacio Negueruela, hoofdauteur van de resultaten, van de Universiteit van Alicante, Spanje.
"We zijn van mening dat de korte uitbarstingen niet gerelateerd kunnen worden aan de aard van de compacte metgezel, aangezien we snelle uitbarstingen waarnamen in gevallen waarin de compacte objecten heel verschillend waren - zwarte gaten, langzame röntgenpulsars of snelle röntgenpulsars."
Het bestuderen van bronnen zoals "superreuzen snelle röntgenstralen" en het begrijpen van de redenen voor hun gedrag, is erg belangrijk om onze kennis van accretieprocessen van compacte stellaire objecten te vergroten. Bovendien biedt het waardevol inzicht in de evolutiepaden die leiden tot de vorming van binaire röntgensystemen met hoge massa.
Oorspronkelijke bron: ESA Portal
