Centrum af vores galakse er skjult bag en ”mursten” af skjult støv, så tykt, at ikke engang Hubble-rumteleskopet kan trænge ind i det. Astronomer Silas Laycock og Josh Grindlay (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) og kolleger har løftet dette slør for at afsløre en smuk vista, der sværmer med stjerner. Derudover har deres jagt på specifikke stjerner, der er forbundet med røntgenstrålende kilder, udelukket en af to muligheder for arten af disse røntgenkilder: mest tilsyneladende er ikke forbundet med massive stjerner, som ville have vist sig som lyse modstykker i deres dybe infrarøde billeder. Dette peger på, at røntgenkilderne er hvide dværge, ikke sorte huller eller neutronstjerner, som hæver stof fra lavmasse binære ledsagerstjerner.
Deres undersøgelse præsenteres i dag på en pressekonference på det 205. møde i American Astronomical Society i San Diego, Calif.
For at kigge ind i det galaktiske centrum brugte Laycock og Grindlay de unikke muligheder for det 6,5 meter store Magellan-teleskop i Chile. Ved at samle infrarødt lys, der lettere trænger gennem støv, var astronomerne i stand til at registrere tusinder af stjerner, der ellers ville have været skjult. Deres mål var at identificere stjerner, der går i kredsløb og foder røntgenstrålende hvide dværge, neutronstjerner eller sorte huller - hvoraf alle kunne give de svage røntgenkilder, der oprindeligt blev opdaget med NASAs Chandra røntgenobservatorium.
Chandra opdagede tidligere mere end 2000 røntgenkilder i de centrale 75 lysår i vores galakse. Cirka fire femtedele af kilderne udsendte for det meste hårde (højenergi) røntgenstråler. Den nøjagtige karakter af disse hårde røntgenkilder forblev et mysterium. To muligheder blev foreslået af astronomer: 1) binære røntgenstråler med høj masse, indeholdende en neutronstjerne eller sort hul med en massiv stjernekammerat; eller, 2) kataklysmiske variabler, der indeholder en stærkt magnetiseret hvid dværg med en lavmasse stellar følgesvend. At bestemme kildenes art kan lære os om stjernedannelseshistorien og den dynamiske udvikling i regionen nær det galaktiske centrum.
”Hvis vi fandt, at de fleste af de hårde røntgenkilder var røntgenstråle-binære masser med høj masse, ville det fortælle os, at der var sket en masse nylig stjernedannelse, fordi massive stjerner ikke lever længe,” siger Laycock. ”I stedet fandt vi, at de fleste af røntgenkilderne sandsynligvis er ældre systemer, der er forbundet med stjerner med lav masse.”
Denne konklusion kommer fra et nullresultat: det vil sige, at de fleste af modparterne til røntgenkilderne må være svagere end den forventede lysstyrke, hvis røntgenkilderne havde massive ledsagere. Da massive stjerner er både sjældne og lyse, ville en tilknytning til røntgenkilder have været let at få øje på. Mindre stjerner er mere almindelige og svagere, hvilket gør det vanskeligt at matche dem til en bestemt røntgenkilde. Analyse af de infrarøde billeder fandt kun et tilfældigt antal kampe mellem stjerner og placeringen af røntgenkilder. Mange af disse kampe skyldtes sandsynligvis det overfyldte synsfelt.
”Det faktum, at vi ikke fandt noget væsentligt overskud af lyse infrarøde kolleger, betyder, at det galaktiske centrum Chandra-kilder sandsynligvis er lavmasse-binære grupper. Da de langt mest almindelige lavmasse-binarer med røntgenlysstyrker, spektre og variation svarende til det galaktiske centrum Chandra-kilder akkrediterer magnetiske hvide dværge, konkluderer vi, at disse er den mest sandsynlige identifikation, ”siger Grindlay.
Hvis røntgenkilderne nær det galaktiske centrum akkrediterer hvide dværge, kunne det store antal kompakte lavmasse binære typer antyde, at de dannede sig i den meget tætte stjerneklynge omkring det galaktiske centrum, eller at de er blevet "deponeret" der af ødelæggelse af kugleklynger. Dybere infrarøde observationer og spektre af kilderne er nødvendige for at foretage faktiske identifikationer og begrænse masserne af de akkrediterende kompakte genstande.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) er et fælles samarbejde mellem Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, der er organiseret i seks forskningsafdelinger, studerer universets oprindelse, udvikling og ultimative skæbne.
Original kilde: CfA News Release
