Mitten av vår galax är gömd bakom en ”tegelvägg” av dold damm så tjockt att inte ens Hubble rymdteleskopet kan tränga igenom det. Astronomer Silas Laycock och Josh Grindlay (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) och kollegor har lyft den slöjan för att avslöja en vacker vista som svärmar med stjärnor. Dessutom har deras jakt på specifika stjärnor förknippade med röntgenstrålningskällor uteslutit ett av två alternativ för arten av dessa röntgenkällor: mest uppenbarligen är inte associerade med massiva stjärnor, som skulle ha visat sig som ljusa motsvarigheter i deras djupa infraröda bilder. Detta pekar på att röntgenkällorna är vita dvärgar, inte svarta hål eller neutronstjärnor, som ansluter materia från binära följeslagare med låg massa.
Deras studie presenteras idag på en presskonferens vid det 205: e mötet i American Astronomical Society i San Diego, Calif.
För att kika in i det galaktiska mitten använde Laycock och Grindlay de unika kapaciteterna i det 6,5 meter stora Magellan-teleskopet i Chile. Genom att samla in infrarött ljus som lättare tränger igenom damm kunde astronomerna upptäcka tusentals stjärnor som annars skulle ha varit dolda. Deras mål var att identifiera stjärnor som går i omlopp och matar röntgenstrålande emissioner av vita dvärgar, neutronstjärnor eller svarta hål - vilka kan ge de svaga röntgenkällor som upptäcktes ursprungligen med NASA: s Chandra röntgenobservatorium.
Chandra upptäckte tidigare mer än 2000 röntgenkällor under de centrala 75 ljusåren i vår galax. Cirka fyra femtedelar av källorna släppte mestadels hårda (högenergi) röntgenstrålar. Den exakta naturen hos dessa hårda röntgenkällor förblev ett mysterium. Två möjligheter föreslogs av astronomer: 1) binärsystem med hög massa röntgenstrålar, innehållande en neutronstjärna eller svart hål med en massiv stjärnledare; eller, 2) kataklysmiska variabler, innehållande en mycket magnetiserad vit dvärg med en lågmassig stavkamrat. Att fastställa källornas natur kan lära oss om stjärnbildande historia och dynamisk utveckling i regionen nära det galaktiska centrumet.
"Om vi upptäckte att de flesta hårda röntgenkällor var röntgenbinarier med hög massa, skulle det säga att det hade varit mycket nybildad stjärnbildning eftersom massiva stjärnor inte lever länge," säger Laycock. "Istället fann vi att de flesta röntgenkällor sannolikt är äldre system förknippade med stjärnor i låg massa."
Denna slutsats kommer från ett nullresultat: det vill säga att de flesta motsvarigheter till röntgenkällorna måste vara svagare än ljusstyrkan som förväntades om röntgenkällorna hade massiva följeslagare. Eftersom massiva stjärnor är både sällsynta och ljusa, skulle en koppling till röntgenkällorna ha varit lätt att upptäcka. Mindre stjärnor är vanligare och svagare, vilket gör det svårt att matcha dem till en specifik röntgenkälla. Analys av de infraröda bilderna hittade bara ett tillfälligt antal matchningar mellan stjärnor och platserna för röntgenkällor. Många av dessa matcher berodde troligen på det trånga synfältet.
”Det faktum att vi inte hittade något signifikant överskott av ljusa infraröda motsvarigheter innebär att det galaktiska centrumet Chandra källor förmodligen är lågmassa binärer. Eftersom de överlägset vanligaste lågmassa-binärerna med röntgenstrålkastare, spektra och variationer som liknar det galaktiska centrumet Chandra-källorna tillför magnetiska vita dvärgar, drar vi slutsatsen att dessa är den mest sannolika identifieringen, säger Grindlay.
Om röntgenkällorna nära det galaktiska centret förvärvar vita dvärgar, kan det stora antalet kompakta lågmassa-binärer tyder på att de bildades i det mycket täta stjärnklusteret runt det galaktiska mitten eller att de har "deponerats" där av förstörelse av kulakluster. Djupare infraröda observationer och spektra av källorna behövs för att göra faktiska identifieringar och begränsa massorna av de tillslutande kompakta föremålen.
Huvudkontoret ligger i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) är ett gemensamt samarbete mellan Smithsonian Astrophysical Observatory och Harvard College Observatory. CfA-forskare, organiserade i sex forskningsavdelningar, studerar universums ursprung, evolution och slutliga öde.
Originalkälla: CfA News Release
