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Ein Colliding-Wind Binary (deutsch Übersetzung Doppelstern mit kollidierenden Sternwinden) ist ein wechselwirkender Doppelstern bestehend aus zwei frühen Sternen, deren Sternwinde mit hohen Geschwindigkeiten kollidieren und in der Kollisionszone Radio-, Röntgen- und Gammastrahlung erzeugen.

Frühe Sterne des Spektraltyps O und Wolf-Rayet-Sterne erzeugen Sternwinde mit Geschwindigkeiten von einigen 1000 km/s und Massenverlustraten von bis zu 10⁻³ Sonnenmassen pro Jahr. Befinden sich zwei derartige Sterne in einem engen Doppelsternsystem mit Umlaufdauern von nicht mehr als einigen 10 Tagen, so bildet sich zwischen ihnen eine Stoßfront aus, in der die Partikel der Sternwinde abgebremst und auf Temperaturen bis zu 10⁸ K aufgeheizt werden. Die dabei entstehende Brems- sowie Wärmestrahlung erreicht im Röntgenbereich Leuchtkräfte von 10³² bis 10³⁴ erg/s.

Die Röntgenstrahlung ist veränderlich aufgrund der inhomogenen Struktur des Sternwinds, der variierenden Sichtlinie zum Beobachter während des Bahnumlaufs sowie des schwankenden Abstands zwischen den Sternen bei elliptischen Umlaufbahnen. Colliding-Wind Binaries werden nicht zu den Röntgendoppelsternen gezählt, da die abgestrahlte Energie nicht aus der Beschleunigung in einem Gravitationsfeld gewonnen wird.

Neben der thermischen Strahlung im Bereich der Radio- und Röntgenstrahlung sind bei Colliding-Wind Binaries auch Anzeichen für nichtthermische Emissionen entdeckt worden. Die Gammastrahlung ist definitiv nichtthermischer Natur und könnte durch Elektron-Positron-Paarerzeugung mit anschließender Beschleunigung der Partikel im magnetischen Feld in der Windkollisionszone entstehen. Weitere Quellen für die Gammastrahlung könnte Pionzerfall sowie Compton-Streuung sein.

Die Radiostrahlung dürfte überwiegend durch Synchrotronstrahlung erzeugt werden.

Beispiele

• V444 Cygni
• Gamma² Velorum
• WR 140
• Eta Carinae

Literatur

• M. De Becker, F. Raucq: Catalogue of particle-accelerating colliding-wind binaries. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1308.3149v1 (englisch).
• M. Werner, O. Reimer, A. Reimer, K. Egberts: Fermi-LAT upper limits on gamma-ray emission from colliding wind binaries. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1308.2573v1 (englisch).
• Astrid Lamberts, Guillaume Dubus, Sebastien Fromang, Geoffroy Lesur: Colliding wind binaries and gamma-ray binaries : relativistic version of the RAMSES code. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012, arxiv:1212.4142v1 (englisch).
• Marc Gagne, Garrett Fehon, Michael Savoy, Carlos Cartagena, David H. Cohen, Stanley P. Owocki: An X-ray Survey of Colliding Wind Binaries. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012, arxiv:1205.3510v2 (englisch).

На других языках

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- [de] Colliding-Wind Binary

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[en] Colliding-wind binary

A colliding-wind binary is a binary star system in which the two members are massive stars that emit powerful, radiatively-driven stellar winds. The location where these two winds collide produces a strong shock front that can cause radio, X-ray and possibly synchrotron radiation emission.[1] Wind compression in the bow shock region between the two stellar winds allows dust formation. When this dust streams away from the orbiting pair, it can form a pinwheel nebula of spiraling dust. Such pinwheels have been observed in the Quintuplet Cluster[2]

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[ru] Двойная звезда с соударяющимися ветрами

Двойная звезда с соударяющимися ветрами — двойная звездная система, состоящая из двух массивных компонентов, испускающих мощные, радиоактивные звездные ветра. Место столкновения двух звездных ветров создает сильный фронт ударной волны, способный влиять на радио-, рентгеновское и, возможно, синхротронное излучение от двойной системы.[1] Сжатие ветра в регионе головной ударной волны между двумя звездными ветрами приводит к формированию пыли. Когда пыль поднимается от орбитальной пары потоками, она формирует вихреобразную туманность движущейся по спирали пыли. Такие завихрения наблюдались в звездном скоплении «Пяти близнецов»[2]

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