Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

INTEGRAL entdeckt neues Stern-Paar und bewältigt Teilchenschauer

04.11.2003


Seit einem Jahr ist das Gammastrahlen-Observatorium INTEGRAL außergewöhnlichen Ereignissen auf der Spur. Passend zum Jubiläum spürte das ESA-Teleskop eine neue, eigentümliche Binär-Klasse von astronomischen Objekten auf: in dichte Wolken aus kühlem Gas eingebettete Doppelsternsysteme, deren zweiter Partner kein Stern, sondern ein Schwarzes Loch oder Neutronenstern ist.


Künstlerische Darstellung eines Binärsystems


Der Satellit XMM-Newton



Bevor es zur endgültigen Klärung des neu entdeckten Gammastrahlen-Geheimnisses kommt, musste INTEGRAL am 29. Oktober vorübergehend in den Zwangs-Ruhestand versetzt werden. Der seit 14 Jahren stärkste Sonnensturm könnte sonst Anlagen des Teleskops beschädigen.


In den Kontrollräumen des Europäischen Satellitenkontrollzentrums der ESA in Darmstadt (ESOC) herrscht deshalb derzeit Hochbetrieb. Die Spezialistenteams müssen für die vom ESOC betreuten Raumflugkörper vor einem außergewöhnlich starken Sturm solarer elektrisch geladener Teilchen, der die Erde am 29. Oktober erreichte, sichern. Bei einigen Satelliten, wie beispielsweise INTEGRAL, wurden die wissenschaftlichen Instrumente sogar für einige Tage abgeschaltet, um die empfindlichen elektronischen Systeme zu schützen.

Der von der Sonne kommende Teilchenschauer tritt in Wechselwirkung mit dem Erdmagnetfeld. Dabei werden Ströme in der Ionosphäre erzeugt, die wiederum sowohl starke als auch rasche Änderungen der Stärke und Richtung des Erdmagnetfeldes bewirken. Die Stromstärke kann dabei mehrere Millionen Ampere betragen. Dies führt zu einer Aufheizung der oberen Atmosphäre, innerhalb der sich die Bahnen vieler Satelliten befinden. Das hat aber auch zahlreiche Folgen für unsere technisierte Gesellschaft. Der Funkverkehr wird gestört, selbst Energieanlagen sind gefährdet.


Aber auch die Satelliten in der Erdumlaufbahn werden nicht verschont. Die energiereichen Teilchen, besonders Protonen, erzeugen Schäden in den integrierten Schaltkreisen von Bordsystemen. Besonders Datenspeicher und Computerbausteine sind gefährdet. Eine willkommene Angriffsfläche bieten auch die für die Energie-Erzeugung wichtigen Solarzellenflächen, wo die Protonen ebenfalls Schäden anrichten können. Und manche wissenschaftlichen Instrumente erhalten unter dem Bombardement keine vernünftigen Daten. Dazu gehören auch die hochempfindlichen Gammastrahlendetektoren an Bord von INTEGRAL und die Röntgenstrahleninstrumente von XMM-Newton. Der Einschlag der hochenergetischen Protonen spiegelt bei INTEGRAL das Vorhandensein Gammastrahlen aussendender Objekte im Weltall vor. So bleibt den Wissenschaftlern nichts anderes übrig, als auf das Ende des Sturms zu warten.

Das versteckte Schwarze Loch

Für die Wissenschaftler gibt es dennoch keine Pause, denn eine Unmenge der seit dem 17. Oktober 2002 gewonnenen INTEGRAL-Daten müssen ausgewertet werden. Und dabei kommen sicher weitere interessante Entdeckungen ans Tageslicht.

Ein Wissenschaftlerteam hat in einer Sonderausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Astronomy and Astrophysics“ die im ersten INTEGRAL-Jahr gewonnenen Erkenntnisse veröffentlicht. Dabei wird auch eine ungewöhnliche Entdeckung beschrieben. Es handelt sich hierbei um das kosmische Objekt IGRJ16318-4848. Die Entfernung konnte nicht eindeutig bestimmt werden, allerdings vermuteten die Astronomen, dass es sich in unserer Galaxie befindet. Eine tiefgründige Analyse führte schließlich zu der Annahme, dass es sich um ein so genanntes Binärsystem handelt. Derartige Systeme bestehen aus einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern sowie einem supermassiven Stern, der deutlich massereicher als unsere Sonne ist.

Binäre Sternsysteme sind den Astronomen schon länger bekannt, allein in unserer galaktischen Nachbarschaft sind bisher über 300 Exemplare entdeckt worden und IGRJ16318-4848 könnte einfach ein weiteres System sein. Doch etwas war hier anders. Warum wurde dieses Objekt noch nicht mit anderen Teleskopen entdeckt?

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass eine dicke Schicht eines undurchsichtigen Materials das Binärsystem umschließt, so dass nur die energiereiche Gammastrahlung diese Schale passieren kann. Das würde auch erklären, warum IGRJ16318-4848 nicht schon früher von anderen Instrumenten, welche energieärmere Strahlung – wie das sichtbare Licht oder die Infrarotstrahlung beobachten können – entdeckt worden war.

Um diese Theorie zu überprüfen wurde das ESA-Röntgenstrahlen-Teleskop XMM Newton, ebenfalls von ESOC gesteuert, auf das neu entdeckte Binärsystem gerichtet. Röntgenstrahlung ist – wie Gammastrahlung – energiereiche Strahlung und gilt damit als ein Wegweiser zu außergewöhnlichen Objekten.

Und tatsächlich fand der europäische Röntgensatellit das System IGRJ16318-4848 genauso wie die Wolke aus kühlem Gas, die den Großteil der im Binärsystem entstehenden Strahlung abschirmt. Sie hat ungefähr den Durchmesser der Erdumlaufbahn um die Sonne und besteht wahrscheinlich aus Gas, das vom supermassiven Stern im Binärsystem emittiert wird. Die Astronomen vermuten, dass die ungeheure Gravitation des Schwarzen Loches die Gaswolke in die Form einer Schale um das gesamte System zwingt.

Nun stellt sich die Frage, wie häufig solche versteckten kosmischen Objekte im Weltall vorkommen. Das Satellitenduo INTEGRAL und XMM hat bereits zwei weitere Objekte in undurchsichtigen Gaswolken entdeckt. Wie viele werden die künftigen Beobachtungen noch aufdecken? „Diese frühen Beispiele von Forschungsergebnissen unter der kombinierten Nutzung der ESA-Forschungssatelliten INTEGRAL und XMM-Newton zeigen das große Potential künftiger Entdeckungen in der Hochenergie-Astrophysik“ freute sich der ESA-Projektwissenschaftler für INTEGRAL, Christoph Winkler über die spektakulären Entdeckungen, denen sicher in den nächsten Jahren noch weitere folgen werden.

Kontakte:
Christoph Winkler, ESA ESTEC, NL, Tel.: +31-71565-3591, E-Mail: Christoph.Winkler@rssd.esa.int
Roland Walter, Integral Science Data Centre, Schweiz, Tel.: +41-22950-9128, E-Mail: Roland.Walter@obs.unig.ch

Christoph Winkler | ESA
Weitere Informationen:
http://www.esa.int

Weitere Berichte zu: Binärsystem ESOC IGRJ16318-4848 Integral ProTon Teilchenschauer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation
12.12.2017 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

nachricht Einmal durchleuchtet – dreifacher Informationsgewinn
11.12.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Brände die Tundra langfristig verändern

12.12.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen

12.12.2017 | Medizin Gesundheit