Unter Verwendung von Daten des japanisch geführten XRISM-Observatoriums haben Astronomen direkt beobachtet, wie ein Neutronenstern, GX 301-2, Sternwind von seinem Begleitstern Wray 977 einfängt und diesen als Energiequelle für Röntgenflares nutzt. Die Forschung, Teil der Erkundung des extremen Universums durch die NASA, liefert neue Erkenntnisse darüber, wie diese Systeme funktionieren.
Das Zielsystem, BP Crucis, befindet sich etwa 13.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Kreuz des Südens. Wray 977 ist ein blauer Hyperriese mit der 40-fachen Masse und der 60-fachen Größe der Sonne, der ständig ionisiertes Gas in einem Sternwind ausstößt. Sein Begleiter, GX 301-2, ist ein Pulsar, ein Neutronenstern mit einem Durchmesser von etwa 12 Meilen, der alle 11 Minuten rotiert und einen Röntgenstrahl aussendet. Starke Röntgenflares treten zweimal während des 41,5-tägigen Orbits des Pulsars auf, nahe seinem nächsten und fernsten Punkt zum Hauptstern.
Roi Rahin, ein Forscher an der UMBC (University of Maryland, Baltimore County) und dem Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, erklärte: „Wir haben noch nie zuvor klare Anzeichen dafür gesehen, dass Windplasma auf ein kompaktes Objekt fällt.“ Forscher glauben, dass die Gravitation des Pulsars einen dichten Plasmastrom erzeugt und Flares auftreten, wenn der Pulsar Materie aus diesem Strom einfängt. Die stärksten Flares treten auf, wenn der Pulsar dem Stern am nächsten ist und der Strom am dichtesten ist.
Am 1. Februar 2025 beobachtete das XRISM-Observatorium mit seinem Resolve-Instrument (gemeinsam von NASA und JAXA entwickelt) das System während eines starken Flares für 16 Stunden. Das Observatorium erfasste detaillierte Röntgenspektren, die schnell wechselnde Emissions- und Absorptionslinien offenbarten. Diese Linien zeigten die Geschwindigkeit und Richtung des Plasmas in der Nähe des Pulsars. Rahin bemerkte beim Anblick der Spektren: „Es war klar, dass diese Beobachtungen bahnbrechend waren“.
Nazma Islam, eine Co-Autorin, die zuvor an der UMBC und bei NASA Goddard tätig war und nun als Assistenzprofessorin am Manipal Centre for Natural Sciences in Indien arbeitet, erklärte: „Wir konnten sehen, wie sich der dichte Plasmastrom sehr nah am Neutronenstern verhält.“ Rahin und sein Team zeigten, dass die beobachteten Eisen-Absorptionslinien verschoben sind, was einen Beweis für das eingefangene Plasma liefert. Die Ergebnisse wurden am Freitag in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.
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