TOKIO / LONDON (IT BOLTWISE) – Die kürzlich gestartete japanische Mission XRISM hat neue Einblicke in die extremen physikalischen Prozesse von Röntgen-Binärsystemen ermöglicht. Diese Entdeckungen könnten unser Verständnis von Materie und Energie in extremen Umgebungen revolutionieren.

Die Erforschung der extremen Physik von stellaren Massen und supermassiven galaktischen Schwarzen Löchern sowie Neutronensternen war lange Zeit eine Herausforderung. Dies lag vor allem daran, dass die Beobachtungen im hochenergetischen Röntgenspektrum noch in den Kinderschuhen steckten. Mit der Einführung von NASAs Chandra und der XMM-Newton-Mission der Europäischen Weltraumorganisation begann sich dies zu ändern. Doch erst mit dem Start der japanischen XRISM-Mission im Jahr 2023 wurde die Röntgenastronomie mit hoher Auflösung zu einem Werkzeug, das unser Wissen über das Universum grundlegend verändern könnte.
Im Jahr 2024 nutzte das XRISM-Team das hochauflösende Resolve-Instrument, um Daten vom Neutronenstern GX13+1 zu sammeln. Dieser befindet sich etwa 23.000 Lichtjahre entfernt in Richtung des galaktischen Zentrums. GX13+1 ist ein sogenanntes Röntgen-Binärsystem, bei dem ein kompakter Neutronenstern Materie von einem normalen Stern ansammelt. Diese Materie wird dabei so stark erhitzt, dass der Neutronenstern zu einer hellen Röntgenquelle wird.
Überraschenderweise wurde GX13+1 kurz vor den geplanten Beobachtungen des XRISM-Teams heller und erreichte oder überschritt sogar die theoretische Grenze, die als Eddington-Limit bekannt ist. An diesem Punkt ist die Menge an hochenergetischem Licht so groß, dass fast die gesamte einfallende Materie in einen kosmischen Wind umgewandelt wird. Diese Entdeckung stellt bestehende Modelle darüber in Frage, wie Materie und Energie in extremen Umgebungen interagieren.
Die Ergebnisse der Beobachtungen von GX13+1 zeigen, dass die Winde, die bei diesem seltenen Ereignis entstanden, unerwartet dicht, aber überraschend langsam waren. Im Gegensatz zu den Winden um supermassive Schwarze Löcher, die Geschwindigkeiten von bis zu 200 Millionen km/h erreichen können, bewegten sich die Winde von GX13+1 mit nur einer Million km/h. Diese Entdeckung könnte unser Verständnis darüber, wie Schwarze Löcher wachsen und sich entwickeln, erheblich beeinflussen.

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