Den Röntgenhimmel begutachten

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Dies ist ein Falschfarben-Röntgenbild eines Galaxienfeldes, wie es bei einer Durchmusterung mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium zu sehen ist. Das Bild zeigt eine Fläche am Himmel, die ungefähr der Ausdehnung von zwei Vollmonden entspricht. Rot gibt Galaxien wieder, die bei niedrigen Röntgenenergien strahlen; grün sind Galaxien dargestellt, die im mittleren Röntgenbereich strahlen und blau zeigt Objekte, die hochenergetische Röntgenstrahlung aussenden – die Energie ist etwa 10-mal energiereicher als diejenige, die von den roten Galaxien stammt. Ein aus diesem Bild greifbares Ergebnis ist neben der Tatsache, daß so viele Galaxien Röntgenstrahlung aussenden, der weite Bereich an Galaxientypen. NASA / Chandra CXO und B. Wilkes et al.

 

Astronomen haben nur ärmliche Laboratorien, um die Geheimnisse des Kosmos zu untersuchen. Zumeist müssen sie auf die sorgfältigen und ideenreichen Beobachtungen entfernter Phänomene vertrauen. Eine Identifizierung der interessantesten Objekte für eine genaue Untersuchung ist daher immer ein wichtiges astronomisches Werkzeug gewesen. Die systematische Durchsuchung von Himmelsregionen bei bestimmten Wellenlängen zum Beispiel läßt große Mengen erwarteter und unerwarteter Objekte für eine nachfolgende Untersuchung zum Vorschein kommen. Bei der SWIRE-Durchmusterung (Spitzer Wide-area Infra-Red Extragalactic survey) wurde ein Gebiet in der Größe von 200 Vollmonden mit jeder der sieben an Bord des Spitzer-Weltraum-Teleskops befindlichen Kameras am Himmel abgetastet. Das Hauptziel von SWIRE ist die Untersuchung des Aufbaus, der Entwicklung und Umgebung von Galaxien hin zu Entfernungen, die so groß sind, daß das Licht von ihnen zu uns für zehn Milliarden Jahre unterwegs war; dies entspricht etwa 70% des Alters des Universums.

Eine Gruppe von zwölf Astronomen beobachtete mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium die geeignetsten 2% der großen, durchmusterten SWIRE-Region (als „geeignet“ sind hier Regionen definiert, die keine bekannten hellen Röntgenquellen besitzen und die verhältnismäßig frei von störender Strahlung durch unsere Milchstraße sind). Einige Galaxien sind extrem leuchtstark, da sich supermassereiche Schwarze Löcher in ihren Zentren befinden. Röntgenstrahlung ist ein wichtiges Untersuchungsmittel für diese aktiven galaktischen Kerne (AGN), da durch Röntgenstrahlen Material erkannt wird, das aus der Nachbarschaft des Schwarzen Lochs akkretiert wird. Röntgenstrahlung kann somit Galaxien mit einem AGN von Galaxien unterscheiden, die aus anderen Gründen, zum Beispiel wegen Sternentstehungsausbrüchen, hell sind.

Die Astronomen stellten fest, daß fast jede der mit Chandra gefundenen 775 Galaxien auch in der SWIRE-Durchmusterung entdeckt wurden. Dennoch weisen sie bezeichnenderweise darauf hin, daß es im Allgemeinen keine auffallende Beziehung zwischen den beobachteten Helligkeiten bei Wellenlängen für Infrarot- und Röntgenlicht gibt. Dieses Ergebnis weist darauf hin, daß die Galaxien eine Vielzahl von inneren Eigenschaften besitzen, die noch immer zu enträtseln sind. Andererseits hat die Gruppe festgestellt, daß im Gegensatz zur üblichen Untersuchungsmethode im mittleren Infrarot der Helligkeitfluß ein viel besserer Detektor für energiereiche galaktische Jetaktivität als die optische Strahlung ist. Die neuen Resultate sind nur der Anfang einer Serie gründlicher Analysen, bestätigen aber bereits die Bedeutung von empfindlichen, unbefangenen Untersuchungen ausgedehnter Himmelsregionen bei vielen Wellenlängen.

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