Das japanische Röntgenobservatorium XRISM hat Gasströme in der Umgebung des Pulsars GX 301−2 untersucht. Die Messungen zeigen, dass Plasma mit einer Geschwindigkeit von mindestens 540.000 Kilometern pro Stunde auf den Pulsar zuströmt. Die Beobachtungen wurden während eines starken Ausbruchs im Februar 2025 durchgeführt und liefern neue Einblicke in die Dynamik von Materieakkretion in Doppelsternsystemen.
Details der Beobachtungen
GX 301−2 ist ein Röntgenpulsar, der den blauen Hyperriesen Wray 977 umkreist. Das System befindet sich etwa 13.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Kreuz des Südens. Wray 977 verliert ständig ionisiertes Gas, das teilweise vom Pulsar eingefangen wird. Dies führt zu regelmäßigen Röntgenausbrüchen, die besonders stark in der Nähe der engsten und weitesten Punkte der Umlaufbahn auftreten.
XRISM konnte während eines solchen Ausbruchs die Bewegung des Plasmas messen. Das Instrument Resolve registrierte Rotverschiebungen in den Spektrallinien von hochionisiertem Eisen, die auf eine Geschwindigkeit von 150 bis 180 Kilometern pro Sekunde hinweisen. Diese Werte stellen eine Untergrenze dar, die tatsächliche Geschwindigkeit könnte höher sein. Die Spektrallinien änderten sich von Absorption über gemischte Phasen hin zu Emission, was auf eine Umstrukturierung der Gasströmung während der Akkretion hindeutet.
Interpretation der Daten
Die Forscher interpretieren die Messungen als Hinweis auf einen turbulenten Akkretionsprozess. Demnach bildet das eingefangene Gas zunächst eine Scheibe, die sich jedoch aufgrund der Bewegung des Pulsars gegen den Gasstrom auflöst. Das Plasma fällt dann eher radial auf den Pulsar zu. Am Rand des Gasstroms könnte sich kurzzeitig eine Scheibe in entgegengesetzter Drehrichtung bilden, bevor sie wieder verschwindet.
Diese Interpretation stützt sich auf die Spektraldaten von XRISM sowie langfristige Zeitmessungen des Fermi-Teleskops. Die Ergebnisse zeigen eine Entwicklung von überwiegend radialem Zufluss zu einer eher transversalen, möglicherweise scheibenartigen Konfiguration. Allerdings handelt es sich dabei um indirekte Hinweise, da XRISM keine direkten Bilder der Scheibe aufnehmen konnte.
Vergleichbare Phänomene wurden auch bei anderen Pulsaren beobachtet, beispielsweise bei 4U 1626−67. Dort deuteten langfristige Änderungen im Drehmoment des Neutronensterns auf eine mögliche Umkehr der Akkretionsscheibe hin. Bei GX 301−2 bieten die schnellen spektralen Veränderungen jedoch eine detailliertere Sicht auf den Prozess.
- Quelle: Science Advances
- Quelle: NASA
- Quelle: SpaceDaily