RÖNTGENHALO HELPT BIJ BEPALING VAN RUIMTELIJKE AFSTAND

Astronomen van het Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching, bij München, hebben een nieuwe techniek beproefd voor het bepalen van de afstand van röntgenbronnen in het melkwegstelsel. De techniek maakt gebruik van het feit dat de röntgenstraling van deze bronnen – meestal dubbelsterren waarvan de ene component een zeer compact object (neutronenster of zwart gat) is – op weg naar de aarde door interstellaire stofdeeltjes onder kleine hoeken wordt verstrooid. De röntgenbronnen zijn daardoor vaak omringd door een `halo' van zwakke, diffuse röntgenstraling.

De straling uit de halo heeft in de ruimte een iets langere weg afgelegd dan de straling die van de centrale röntgenbron komt. Iedere variatie in de intensiteit van deze bron is dus iets vertraagd in de halo te zien en wel méér naarmate de hoekafstand tot de röntgenbron groter is. Door deze vertragingen op verschillende hoekafstanden van de bron met elkaar te vergelijken, kan de ruimtelijke afstand tot de röntgenbron worden bepaald. Het voordeel van deze `halomethode' is dat het een geometrische, directe afstandsbepaling is, in tegenstelling tot de meeste andere methoden. Bij licht werkt de methode niet omdat dit over veel te grote hoeken wordt verstrooid.

Hoewel de methode al bijna dertig jaar geleden werd voorgesteld, kon hij tot voor kort niet worden beproefd: röntgensatellieten konden de halo niet voldoende scherp zien. De Amerikaanse röntgensatelliet Chandra kan dat wel en hiermee hebben Duitse astronomen nu de röntgenbron Cygnus X-3 waargenomen. De intensiteit daarvan varieert in een periode van 4,8 uur en deze variatie werd in vertraagde vorm ook in de halo rond de bron waargenomen. Uit de gemeten vertragingen, maximaal 15 minuten, hebben de astronomen berekend dat de afstand van Cygnus X-3 30.000 lichtjaar bedraagt: een waarde die goed overeenkomt met die van andere afstandsbepalingen.

In hun (nog te publiceren) artikel in Astronomy and Astrophysics merken de onderzoekers op dat de onzekerheid in de afstandsbepaling - zo'n 30 procent - kan worden verkleind wanneer de röntgenbron gedurende meerdere perioden kan worden waargenomen. Nu was de waarnemingstijd beperkt tot slechts 3,5 uur: minder dan één intensiteitsfluctuatie. In principe zou de methode ook kunnen worden toegepast op bronnen in andere sterrenstelsels, maar dan moet zich wel een voldoende hoeveelheid stof in de ruimte tussen die stelsels bevinden en daarover is momenteel nog weinig met zekerheid bekend.