Cygnus X-1

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Daten zu Cygnus X-1
Künstlerische Darstellung von Cygnus X-1
Sternbild Schwan
Position (Äquinoktium: J2000.0)
Rektaszension 19h 58m 21,7s
Deklination +35° 12' 05,8"
Röntgenquelle
Typ Massereicher Röntgendoppelstern
Katalogbezeichnungen 3U 1956+35
Doppelstern-System
Entfernung 6.100 ± 400 Lichtjahre
Umlaufperiode 5,5998 Tage
Optische / stellare Komponente: HD 226868
Spektralklasse O9.7Iab
Scheinbare Helligkeit 8,95 mag
Oberflächentemperatur 31.000 K
Masse ca. 19 Sonnenmassen
Radialgeschwindigkeit -13 km/s
Katalogbezeichnungen HD 226868, BD +34° 3815, SAO 69181, V1357 Cygni, HIP 98298
Kompakte Komponente
Typ Schwarzes Loch
Masse ca. 15 Sonnenmassen

Cygnus X-1 (kurz: Cyg X(R) 1) ist ein Röntgendoppelstern im Sternbild Schwan (lateinisch Cygnus). Im Röntgenbereich bewegt sich die Energieabstrahlung in einer Größenordnung von rund zehntausend Sonnenleuchtkräften. Der Name Cygnus X-1 ergibt sich daraus, dass es sich hierbei um das erste entdeckte Röntgenobjekt (engl. X-ray) im Sternbild Cygnus handelt.

Eines der beiden Objekte ist ein Schwarzes Loch von 14,8±1 Sonnenmassen[1] und einem Ereignishorizont mit schätzungsweise 26 Kilometern Radius.

Der Hauptstern ist ein Blauer Riese mit der Bezeichnung HD 226868. Dieser hat die 300–400.000-fache Leuchtkraft der Sonne, den 15–17-fachen Durchmesser sowie ein Gewicht von rund 40±10 Sonnenmassen.[2] Die beiden Doppelsternkomponenten von Cyg X-1 umkreisen einander in 5,6 Tagen. Dabei ist der Abstand nur etwa doppelt so groß wie der Radius des Hauptsterns. Es wird vermutet, dass der Blaue Riese durch den kontinuierlichen Sternwind in 400.000 Jahren eine Masse in der Größenordnung der Sonne verliert. Das Alter der Konstellation wird auf 5 Millionen Jahre geschätzt.

Die Röntgenstrahlung entsteht dadurch, dass die Masse des Hauptsterns zu dem Schwarzen Loch gezogen wird, wo sie eine Akkretionsscheibe bildet[3], die sich aufgrund der Reibung auf einige Millionen Grad erhitzt und dadurch Röntgenstrahlung abgibt.

Die Vermutung, dass es sich hierbei um eine starke Röntgenquelle handelt, bestand bereits seit 1962 und wurde schließlich 1970 mit Hilfe des Uhuru Röntgenteleskopes nachgewiesen. Ab 1974 wurde aufgrund der extrem kurzfristigen Variationen der Röntgenintensität und anderer Eigenschaften vermutet, dass Cygnus X-1 ein Doppelstern mit einem extrem kompakten Objekt sei. Aufgrund der Masse scheidet ein Neutronenstern aus, womit alles auf ein Schwarzes Loch hindeutet. Des Weiteren wäre der Aufprall der Materie auf einen Neutronenstern als eigener Röntgenausbruch sichtbar.[4] Im Jahre 2001 wurde mit Hilfe der beiden Weltraumteleskope Hubble und Chandra nachgewiesen, dass die Materie plötzlich verschwindet. Dies ist durch das Eintauchen in den Ereignishorizont erklärbar. Kombinierte Beobachtungen mit Hilfe von Chandra und XMM-Newton ergaben zunächst, dass das Schwarze Loch nicht messbar oder ungewöhnlich langsam rotiert.[5] Spätere Forschungen ergaben eine sehr schnelle Umdrehung von 790/Sekunde.[6]

Die Entfernung von Cygnus X-1 konnte zunächst nur schwer genau bestimmt werden, da bei solch großen Distanzen die Parallaxe des Objekts in der Größenordnung des möglichen Messfehlers lag. Zunächst wurden zwischen 6500 und 8200 Lichtjahre angenommen; genauere Untersuchungen im Jahr 2011 legten die Entfernung auf etwa 6100 Lichtjahre fest.[1][7]

Rezeption[Bearbeiten]

Die Cygnus-X-1-Duologie der kanadischen Progressive-Rock-Band Rush handelt von einer Geschichte um das Schwarze Loch.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Jerome A. Orosz et al., THE MASS OF THE BLACK HOLE IN CYGNUS X-1. The Astrophysical Journal, 742:84 (10pp), 2011 December 1 (PDF; 980 kB)
  2. Very High Energy Gamma-ray Radiation from the Stellar-mass Black Hole Cygnus X-1 MAGIC Collaboration: J. Albert, et al
  3. Darstellung eines Schwarzen Loches und eines Begleiters, der in dieses gezogen wird.
  4. http://science.nasa.gov/headlines/images/blackhole/blackhole_illustration.jpg
  5. astris.de - Chandra untersucht Cygnus X-1
  6. Gou, Lijun et al. (November 9, 2011), "The Extreme Spin of the Black Hole in Cygnus X-1"
  7.  Mark J. Reid, Jeffrey E. McClintock, Ramesh Narayan, Lijun Gou, Ronald A. Remillard, and Jerome A. Orosz: The Trigonometric Parallax of Cygnus X-1. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2011, arXiv:1106.3688v1.