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2024-12-07T18:00:52Z

Mikroquasare als Gammastrahlendoppelsterne: falsches Komma entfernt

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[[Datei:A stellar black hole.jpg|250px|mini|Künstlerische Darstellung eines Mikroquasars.]]
'''Mikroquasare''' sind [[Astronomisches Objekt|astronomische Objekte]], die aufgrund der beobachteten Eigenschaften als Miniaturausgaben von [[Quasar]]en betrachtet werden können.

== Charakteristika ==
Handelt es sich bei der [[Kompakter Stern|kompakten Komponente]] definitiv um ein [[Schwarzes Loch]], so verwendet man meist in der Terminologie den Begriff Mikroquasar oder auch Black Hole X-ray Binary (BHXB). Manchmal spricht man dennoch von Mikroquasaren, auch wenn die kompakte Komponente ein [[Neutronenstern]] sein könnte. Das erklärt sich dadurch, dass häufig nicht genau feststeht, um welches Objekt es sich bei der kompakten Komponente handelt. So wurde schon seit geraumer Zeit [[SS 433]] als Mikroquasar bezeichnet, obwohl erst seit kurzem sicher ist, dass sich hier ein stellares Schwarzes Loch befindet. Die Differenzierung ob Neutronenstern oder Loch gelingt dann, wenn Astronomen die Masse der kompakten Komponente ableiten können (z. B. aus den Kepler-Gesetzen). Liegt sie oberhalb von etwa drei [[Sonnenmasse]]n, handelt es sich ziemlich sicher um ein stellares Schwarzes Loch. Andere Objekte passen einfach nicht in die Beobachtungen und Modellvorstellungen.<ref name="AM">{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/astrowissen/lexdt_r06.html#xrb |titel=Lexikon der Astrophysik |werk=Andreas Müller |hrsg=Spectrum.de |abruf=2019-07-01}}</ref>

Handelt es sich um einen akkretierenden [[Pulsar]], also ein Neutronenstern als kompaktes Objekt, so hat sich für diese [[Röntgendoppelstern]]systeme die Bezeichnung [[Röntgendoppelstern#Klassifikation|AXP]] eingebürgert. Dies steht für Accreting X-ray Pulsar (dt. akkretierender Röntgenpulsar).<ref name="AM" />

Der Mikroquasar zeigt dabei ebenso wie ein [[Quasar]], bei dem es sich um einen [[Aktiver Galaxienkern|aktiven Galaxienkern]] mit einem [[Supermassives Schwarzes Loch|supermassiven Schwarzen Loch]] handelt, starke und variable [[Radiowelle|Radioemissionen]], die häufig als [[Jet (Astronomie)|Radiojets]] beobachtet werden können, sowie eine [[Akkretionsscheibe]], die im [[Licht|optischen]] und [[Röntgenstrahlung|Röntgenbereich]] sehr leuchtstark ist. Die Akkretionsscheibe bildet sich durch einen Materietransfer auf das kompakte Objekt aus.<ref name="Deiters 2010" />

== Entwicklungstheorien ==
Die am weitesten verbreitete Theorie geht davon aus, dass einer der beiden Sterne eines [[Doppelstern]]paars am Ende seines Lebenszyklus, nach dem Kollaps zu einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch, beginnt, durch sein extremes Schwerkraftfeld Materie von seinem Begleitstern abzusaugen und damit eine Akkretionsscheibe zu bilden. Unter gewissen Umständen ist der Materiefluss dabei so groß, dass die kompakte Komponente die Materie in Form von kollimierten Materiestrahlen, den sog. [[Jet (Astronomie)|kosmischen Jets]] mit bis zu annähernd Lichtgeschwindigkeit ausstößt.<ref name="RUB 2005" />

Weiterhin könnte man vermuten, dass ein Mikroquasar durch ein in ein Sternsystem wanderndes Schwarzes Loch entstehen kann.<ref name="Weyrauch 2009" />

== Beobachtungen und Vorkommen ==
Der Röntgensatellit [[Granat (Satellit)|GRANAT]] entdeckte 1994 in 40.000 [[Lichtjahr]]en Entfernung [[GRS 1915+105]] (= V1487 Aquilae). Der Mikroquasar besteht aus einem Stern mit etwa einer Sonnenmasse, der ein Schwarzes Loch mit einer ~14-fachen Sonnenmasse umkreist, und ist somit eines der bisher größten bekannten stellaren Schwarzen Löcher.<ref name="Chandra 2009" />

V5641 Sagittarii (= LS 5036) ist ein weiterer und mit einer Entfernung von 9.100 Lichtjahren wesentlich näherer Mikroquasar. Die zwei Radiojets sind etwa 2,6 Mrd. km lang. Das entspricht in etwa 2,6 [[Lichtstunde]]n und würde projiziert auf unser Sonnensystem, beginnend von der Sonne, etwa bis zwischen Saturn und Uranus reichen.

Bei der Beobachtung von V5641 Sgr wurde jedoch festgestellt, dass dieser ziemlich schwach im Röntgenbereich strahlt. Dies könnte darauf hindeuten, dass künftige Suchanfragen viele solche röntgenschwachen Objekte als Quasare einordnen könnten. Sollte dies zutreffen, könnte es sein, dass ein wesentlicher, wenn auch nicht hauptsächlicher Teil der hochenergetischen Teilchen und Strahlungen in der [[Milchstraße]] auf Mikroquasare zurückzuführen ist.

Der nächste bekannte Mikroquasar und dessen Schwarzes Loch ist [[V4641 Sagittarii]], in nur etwa 1.500 Lichtjahre von der Erde entfernt.

== Beispiele in der Milchstraße ==

Weitere bekannte Mikroquasare in der Milchstraße sind: [[Cyg X-1]], [[Cyg X-3]], [[Cir X-1]], [[XTE J1748-288]], [[LS 5039]], [[GRO J1655-40]], [[GRS 1915+105]], [[SS 433]], [[XTE J1550-564]] und [[Sco X-1]].<ref name="Müller 2007" />

== Ultraleuchtkräftige Röntgenquellen in anderen Galaxien ==
Aufgrund der [[Anisotropie|anisotropen]] Ausrichtung der Jets und der relativistischen Effekte kommt es zu einer Bündelung der Strahlung in Richtung der Jets. Es wird daher vermutet, dass die ultrahellen Röntgenquellen in anderen Galaxien Mikroquasare sind, deren Jets genau auf die Erde ausgerichtet sind. Der Begriff [[ultraleuchtkräftige Röntgenquelle]]n kommt daher, dass die Leuchtkraft die [[Eddington-Grenze]] von schwarzen Löchern mit stellaren Massen übersteigt<ref>{{Literatur |Autor=I. Félix Mirabel |Titel=The Early History of Microquasar Research |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |Datum=2012 |arXiv=1206.1041}}</ref>.

== Mikroquasare als Gammastrahlendoppelsterne ==
[[Gammastrahlendoppelstern]]e emittieren elektromagnetische Strahlung mit Energien oberhalb von 200 [[Elektronenvolt|keV]]. Die [[Gammastrahlung]] im Fall der Mikroquasare ist dabei das Ergebnis einer [[Inverse Compton-Streuung|inversen Compton-Streuung]] von [[Ultraviolettstrahlung]] mit geladenen Partikeln am relativistischen Jet des Mikroquasars. Dabei gibt es eine zeitliche Korrelation zwischen der Radiostrahlung und der Gammastrahlung. Die Gammastrahlung tritt immer mit einer Zeitverzögerung von einigen Tagen auf und die inversen Compton-Streuung dürfte daher in den äußeren Bereichen des Jets auftreten. Die Energie der Gammastrahlung kann dabei Werte von 10<sup>36</sup> [[Erg (Einheit)|erg]] (10<sup>29</sup> [[Joule|J]]) und liegt damit in der Größenordnung der emittierten Röntgenstrahlung<ref>{{Literatur |Autor=G. Piano, M. Tavani, V. Vittorini et al. |Titel=The AGILE monitoring of Cygnus X-3: transient gamma-ray emission and spectral constraints |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |Datum=2012 |arXiv=1207.6288v1}}</ref>.

== Bedeutung für die Astronomie ==
Von besonderem Interesse bei Mikroquasaren sind die [[Relativitätstheorie|relativistischen]] Radiojets. Die [[Jet (Astronomie)|Jets]] bilden sich nahe dem Schwarzen Loch, so dass die Zeitskalen von Veränderungen proportional zur Masse des Schwarzen Lochs erfolgen. Ein gewöhnlicher Quasar hat bis zu mehrere Millionen Sonnenmassen und Mikroquasare manchmal nur wenige Sonnenmassen.

Aufgrund der sehr unterschiedlichen Massenskalen zwischen Quasaren und Mikroquasaren kann die zeitliche Variabilität solcher Jets anhand von Mikroquasaren gleichsam im [[Zeitraffer]] studiert werden. So entsprechen Veränderungen der Jets eines Mikroquasars innerhalb eines Tages oft der Veränderung der Jets eines Quasars in Jahrhunderten. Durch diese im Vergleich zu Quasaren relativ schnelle Abstrahlung beobachteter Teilchen und Ausbildung der Jets ist es möglich, Mikroquasare und deren Veränderungen in viel kürzeren Perioden wissenschaftlich zu beobachten.<ref name="Müller 2007" />

== Siehe auch ==
* [[Quasar]]
* [[Jet (Astronomie)|Radiojets]]
* [[Röntgendoppelstern]]
* [[Mikroblazar]]

== Weblinks ==
* {{Alpha Centauri|98}}
* [http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=12437 Ein tiefer Blick in Mikroquasare auf pro-physik.de]
* [https://www.youtube.com/watch?v=Q3Vn31Ik88k Animation auf YouTube]

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Chandra 2009">
{{Internetquelle |url=http://chandra.harvard.edu/photo/2009/g1915/ |titel=GRS 1915+105: Erratic Black Hole Regulates Itself |werk=harvard.edu |hrsg=Chandra X-ray Center |datum=2009 |abruf=2011-08-18 |sprache=en}}
</ref>
<ref name="Deiters 2010">
{{Internetquelle |autor=Stefan Deiters |url=http://www.astronews.com/news/artikel/2010/07/1007-010.shtml |titel=Mikroquasare: Überraschend kräftige Jets |werk=astronews.com |datum=2010-07-07 |abruf=2011-08-18}}
</ref>
<ref name="Müller 2007">
{{Internetquelle |autor=Andreas Müller |url=http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_m04.html#mq |titel=Astro-Lexikon M 4 |titelerg=Mikroquasar |werk=wissenschaft-online.de |datum=2007-08 |abruf=2011-08-18}}
</ref>
<ref name="RUB 2005">{{Internetquelle |url=http://www.pm.ruhr-uni-bochum.de/pm2005/msg00220.htm |titel=Forscher entdecken Mikroquasar in unserer Galaxie Gewaltige kompakte Quelle hochenergetischer Gammastrahlung |werk=Presseinformation RUB |hrsg=Pressestelle [[Ruhr-Universität Bochum|RUB]] |datum=2005-07-08 |abruf=2011-08-18 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20060118000013/http://www.pm.ruhr-uni-bochum.de/pm2005/msg00220.htm |archiv-datum=2006-01-18 |offline= }}</ref>
<ref name="Weyrauch 2009">
{{Internetquelle |autor=Thomas Weyrauch |url=http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/03052009095649.shtml |titel=Schwarze Löcher wandern durch die Milchstraße |werk=Raumfahrer Net |datum=2009-05-03 |abruf=2011-08-18 |kommentar=Quelle belegt nur die Existenz von vagabundierenden Schwarzen Löchern}}
</ref>
</references>

[[Kategorie:Sternklasse der Röntgendoppelsterne]]

[[en:X-ray binary#Microquasar]]

Mikroquasar - Versionsgeschichte

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