Het centrum van ons sterrenstelsel is verborgen achter een 'bakstenen muur' van verduisterend stof dat zo dik is dat zelfs de Hubble-ruimtetelescoop er niet in kan doordringen. Astronomen Silas Laycock en Josh Grindlay (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) en collega's hebben die sluier opgeheven om een prachtig vergezicht met sterren te onthullen. Bovendien heeft hun jacht op specifieke sterren geassocieerd met röntgenstralende bronnen een van de volgende twee opties uitgesloten voor de aard van deze röntgenbronnen: de meeste worden blijkbaar niet geassocieerd met massieve sterren, die zouden zijn opgedoken als heldere tegenhangers in hun diepe infraroodbeelden. Dit wijst erop dat de röntgenbronnen witte dwergen zijn, geen zwarte gaten of neutronensterren, die materie van zwakke dubbelsterren vergezellen.
Hun studie wordt vandaag gepresenteerd tijdens een persconferentie op de 205e bijeenkomst van de American Astronomical Society in San Diego, Californië.
Om in het galactische centrum te kijken, gebruikten Laycock en Grindlay de unieke mogelijkheden van de Magellan-telescoop met een diameter van 6,5 meter in Chili. Door infrarood licht te verzamelen dat gemakkelijker stof binnendringt, konden de astronomen duizenden sterren detecteren die anders verborgen zouden blijven. Hun doel was om sterren te identificeren die in een baan om de aarde draaien en witte röntgenstralen uitzenden, neutronensterren of zwarte gaten - die allemaal de zwakke röntgenbronnen zouden kunnen opleveren die oorspronkelijk waren ontdekt met NASA's Chandra X-ray Observatory.
Chandra detecteerde eerder meer dan 2000 röntgenbronnen in de centrale 75 lichtjaren van ons sterrenstelsel. Ongeveer vier vijfde van de bronnen zonden voornamelijk harde (hoogenergetische) röntgenstralen uit. De precieze aard van die harde röntgenbronnen bleef een mysterie. Astronomen suggereerden twee mogelijkheden: 1) binaire röntgensystemen met een hoge massa, die een neutronenster of een zwart gat met een enorme stellaire metgezel bevatten; of, 2) cataclysmische variabelen, die een sterk gemagnetiseerde witte dwerg bevatten met een stellaire metgezel met een lage massa. Het bepalen van de aard van de bronnen kan ons leren over de geschiedenis van de stervorming en de dynamische evolutie van het gebied nabij het galactische centrum.
"Als we zouden ontdekken dat de meeste harde röntgenbronnen binaire röntgenstralen met een hoge massa waren, zou dat ons vertellen dat er veel recente stervorming is geweest omdat massieve sterren niet lang leven", zegt Laycock. "In plaats daarvan ontdekten we dat de meeste röntgenbronnen waarschijnlijk oudere systemen zijn die worden geassocieerd met sterren met een lage massa."
Die conclusie komt uit een nulresultaat: dat wil zeggen dat de meeste tegenhangers van de röntgenbronnen zwakker moeten zijn dan de helderheid die wordt verwacht als de röntgenbronnen enorme metgezellen zouden hebben. Omdat massieve sterren zowel zeldzaam als helder zijn, zou een associatie met de röntgenbronnen gemakkelijk te zien zijn geweest. Kleinere sterren komen vaker en zwakker voor, waardoor het moeilijk is om ze aan een specifieke röntgenbron te koppelen. Bij analyse van de infraroodbeelden werd slechts een toevallig aantal overeenkomsten gevonden tussen sterren en de locaties van röntgenbronnen. Veel van die wedstrijden waren waarschijnlijk te wijten aan het overvolle gezichtsveld.
“Het feit dat we geen significant overschot aan heldere infrarood-tegenhangers hebben gevonden, betekent dat de bronnen van het galactische centrum Chandra waarschijnlijk binaire bestanden met een lage massa zijn. Aangezien verreweg de meest voorkomende lage-massa-binaire bestanden met röntgenstralen, spectra en variabiliteit vergelijkbaar met het galactische centrum Chandra-bronnen magnetische witte dwergen opwekken, concluderen we dat dit de meest waarschijnlijke identificatie is, 'zegt Grindlay.
Als de röntgenbronnen nabij het galactische centrum witte dwergen aan het opbouwen zijn, zouden de grote aantallen compacte binaries met een lage massa kunnen suggereren dat ze zich in de zeer dichte sterrenhoop rond het galactische centrum hebben gevormd of dat ze daar zijn "afgezet" door de vernietiging van bolhopen. Diepere infraroodobservaties en spectra van de bronnen zijn nodig om daadwerkelijke identificaties te maken en de massa's van de opgroeiende compacte objecten te beperken.
Het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), met hoofdkantoor in Cambridge, Massachusetts, is een gezamenlijke samenwerking tussen het Smithsonian Astrophysical Observatory en het Harvard College Observatory. CfA-wetenschappers, georganiseerd in zes onderzoeksdivisies, bestuderen de oorsprong, evolutie en het uiteindelijke lot van het universum.
Oorspronkelijke bron: CfA News Release
