Wissenschaftler haben eine bahnbrechende Röntgentechnik eingesetzt, um die dreidimensionale Struktur der Molekülwolke im Zentrum der Milchstraße aufzudecken. Diese kosmischen Wolken sind für die Sternentstehung von entscheidender Bedeutung und werden durch vergangene Ausbrüche des supermassereichen Schwarzen Lochs Sagittarius A* beleuchtet. Durch die Analyse der Wechselwirkung von Röntgenstrahlen mit diesen Wolken haben Astronomen eine detaillierte Karte des Universums erstellt, die den turbulenten Kern der Milchstraße enthüllt.
Dieses Bild zeigt eine Studie, die jahrzehntelange Daten nutzt, um die dreidimensionale Struktur der Molekülwolke im Zentrum der Milchstraße zu untersuchen. Das Panorama kombiniert mehrere Arten von Beobachtungsdaten: Radiodaten vom Submillimeter Array (grün), Infrarotdaten vom Herschel-Weltraumteleskop (rot) und Spitzer-Weltraumteleskop (blau) sowie Röntgendaten vom Chandra-Röntgenobservatorium der NASA.
Zum ersten Mal haben Forscher dreidimensionale Molekülwolken in den extremsten Umgebungen der Milchstraße kartiert – dichte Regionen der Sternentstehung. Sie untersuchten vergangene Flare-Ereignisse von Sagittarius A* (SgrA*), dem supermassiven Schwarzen Loch der Milchstraße, das sich im Zentrum der Milchstraße befindet. Diese Region ist stark turbulent und die Temperatur, Dichte und Bewegungsintensität des Gases sind zehnmal höher als anderswo in der Milchstraße. Gelegentlich wird einströmendes Gas in SgrA* hineingezogen und löst starke Röntgenfackeln aus, die nach außen strahlen.
Diese Röntgenstrahlen interagieren mit Molekülwolken durch einen Prozess namens Fluoreszenz. Während sich Röntgenlicht durch den Raum bewegt, beleuchtet es im Laufe der Zeit verschiedene Wolkenschichten, ähnlich wie bei einem Röntgenscan, und enthüllt deren verborgene Strukturen.
Das Forscherteam entwickelte eine neue Methode der Röntgentomographie und erstellte zwei dreidimensionale Karten der Molekülwolken im Zentrum der Milchstraße, der sogenannten „Steinwolke“ und der „Stabwolke“. Diese Karten sind die erste dreidimensionale Darstellung der Molekülwolke im Zentrum der Milchstraße. Sie nutzten zwei Jahrzehnte an Daten von Chandra, um dreidimensionale Modelle von „Stein“- und „Stäbchen“-Molekülwolken zu erstellen.
Astronomen sehen normalerweise nur zwei räumliche Dimensionen von Objekten im Weltraum, aber die Röntgentomographie kann die dritte Dimension von Wolken messen, da Röntgenstrahlen im Laufe der Zeit einzelne Scheiben der Wolke beleuchten.
Die Forscher verwendeten auch Daten des Submillimeter Array und des Herschel Space Observatory, um die in den Röntgenechos sichtbaren Strukturen mit denen bei anderen Wellenlängen zu vergleichen. Da die Röntgendaten nicht kontinuierlich erfasst werden, sind einige im Submillimeterbereich sichtbare Strukturen im Röntgenbild nicht sichtbar. Diese „fehlenden“ Strukturen ermöglichten es den Forschern jedoch, die Dauer der Röntgen-Flare-Ereignisse zu begrenzen, die die Steinwolken beleuchteten. Sie kamen zu dem Schluss, dass der Röntgenstrahl nicht länger als vier bis fünf Monate anhalten würde.
Danya Alboslani (University of Connecticut) präsentierte diese Ergebnisse auf dem 245. Treffen der American Astronomical Society in National Harbor, Maryland.
Zusammengestellt von /ScitechDaily