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Staubstreuhalos nun 1000 mal zitiert

23. Februar 2017

Eine Veröffentlichung aus dem Jahr 1995 über ROSAT-Beobachtungen von Staubhalos hat jetzt mehr als 1000 Zitierungen erreicht und nimmt damit eine Spitzenstellung unter den mehr als 9000 Artikeln ein, die sich mit den den "heißen" Themen der Astrophysik wie Supernovae, Neutronensterne, Schwarzen Löchern, Quasaren oder Galaxienhaufen. Wie kommt es, dass ein Nischenthema wie der interstellare Staub eine so starke Resonanz erzeugt?

<p>Im Zentrum des Bildes ist der dunkelrote Mond zusehen, der die helle Röntgenquelle Sco-X1 bedeckt. Durch diese sehr seltene Konstellation kann der schwache Röntgenhalo (in grün) von Sco-X1  direkt beobachtet werden.</p> Bild vergrößern

Im Zentrum des Bildes ist der dunkelrote Mond zusehen, der die helle Röntgenquelle Sco-X1 bedeckt. Durch diese sehr seltene Konstellation kann der schwache Röntgenhalo (in grün) von Sco-X1  direkt beobachtet werden.

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Gas und Staub zwischen einer entfernten astronomischen Quelle und dem Beobachter absorbieren und streuen einen Teil der Emission. Die Streuung durch die interstellaren Staubteilchen erfolgt dabei bei kurzen Wellenlängen mit kleinem Winkel und somit sind Röntgenquellen von einem "Halo" der Streustrahlung umgeben. Den gleichen Effekt kann man in einer dunstigen Nacht als Halo um den Mond sehen. (In diesem Fall allerdings wird das Mondlicht durch winzige Teilchen in der Erdatmosphäre zerstreut.)

Während diese "Extinktion" (sowohl Absorption als auch Streuung) Beobachtungen bei optischen Wellenlängen erschwert oder sogar verhindert, bieten Röntgenbeobachtungen den einzigartigen Vorteil, dass beide Komponenten unabhängig voneinander und in einer einzigen Beobachtung gemessen werden können: die Absorption durch das Spektrum, die Streuung aus der Verteilung der Oberflächenhelligkeit.

Bereits in den 1960er Jahren wurde darüber diskutiert, Röntgenstrahlen zur Untersuchung des intergalaktischen Mediums einzusetzen und die ersten Halos wurden in den 1980er Jahren entdeckt. Erst mit dem ROSAT-Röntgenteleskop wurde die Methode dann aber auch systematisch einsetzbar, weil sein Hintergrundrauschen, das durch geladene Teilchen im Detektor verursacht wird, unschlagbar niedrig war und sein Energieauflösungsvermögen um ein Vielfaches besser als frühere Röntgenteleskope.

<p>Die Korrelation zwischen Streutiefe und Röntgenabsorption zeigt, dass praktisch alle schweren Elemente im Staub gebunden sind. Die drei rot markierten Quellen sind intrinsisch absorbiert.</p> Bild vergrößern

Die Korrelation zwischen Streutiefe und Röntgenabsorption zeigt, dass praktisch alle schweren Elemente im Staub gebunden sind. Die drei rot markierten Quellen sind intrinsisch absorbiert.

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In einer systematischen Untersuchung von Röntgenquellen, die mit ROSAT beobachtet wurden, ermittelten die Autoren wichtige Grundbeziehungen zwischen der optischen Rötung, Röntgenabsorption und Röntgenstreuung. Daraus konnten sie die Menge an Gas (hauptsächlich Wasserstoff), die Menge an Staub und das Verhältnis von Gas und Staub im interstellaren Medium ableiten. Unter der zusätzlichen Einbeziehung von optischen Messungen konnten sie sogar einige physikalische Eigenschaften der Staubkörner abschätzen.

Die Angabe dieser Verhältnismäßigkeiten ist vermutlich der Grund dafür, warum dieses Papier so oft zitiert wurde: Von 1995 bis 2000 gab es einen stetigen Anstieg und seitdem ist die Anzahl der Zitierungen pro Jahr annähernd konstant. Damit ist es der am häufigsten zitierte Artikel über ein wissenschaftliches Ergebnis der ROSAT-Mission.