Riesige Blasen durch Gammastrahlung in unserer Galaxis

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Künstlerische Darstellung zweier riesiger Blasen in unserer Milchstraße, hervorgerufen durch ausgesandte Gammastrahlung. NASA / GSFC

 

Gammastrahlung ist die energiereichste Form von Licht, üblicherweise etwa hundert Milliarden Mal so energiereich wie optisches Licht. Gammastrahlung wird hauptsächlich auf vier Wegen erzeugt: in extrem heißen Gebieten (Temperaturen von mehr als ungefähr 100 Millionen Grad), wenn sehr schnell bewegte, geladene Teilchen mit anderen geladenen Teilchen oder mit Magnetfeldern wechselwirken, wenn atomare Teilchen oder Kerne zerfallen, oder wenn Materie und Antimaterie zerstrahlt. Obgleich sie unglaublich energiereich ist, kann die Gammastrahlung von astrophysikalischen Objekten nur sehr schwer gemessen werden, da die Atmosphäre das Meiste absorbiert und Teleskope im All eine besondere Technik aus der Teilchenphysik nutzen müssen, da normale Linsen oder Spiegel hochenergetisches Licht nicht bündeln können.

CfA-Astronom Doug Finkbeiner untersuchte gemeinsam mit seinen beiden Studenten Meng Su und Tracy Slatyer mittels dem Fermi-Gammastrahlen-Teleskop der NASA das diffuse Gammalicht – ein Schleier, den Fermi am ganzen Himmel sieht. Andere Satelliten, die in einem breiten Wellenlängenbereich arbeiten, wozu besonders die infraroten und Radiowellenlängen gehören, hatten zuvor schon etwas entdeckt, das ein schwacher, auf den Kern unserer Milchstraße ausgerichteter Dunstschleier zu sein schien. Diese mehr lokal begrenzte Strahlung interpretierte man als Folge von geladenen Teilchen, die sich in einem Magnetfeld bewegen. Falls dem so sein sollte, könnten diese Teilchen auch schwache Strukturen durch die Gammastrahlung hervorbringen, welche innerhalb des am Himmel großräumig sichtbaren Dunstschleiers eingebettet sind.

Nach genauer Gestaltung des dreidimensionalen Aufbaus der großräumigen, diffusen Gammastrahlung zogen die Astronomen diese von den Aufnahmen ab, um nach etwaigen kleinräumigen Strukturen zu suchen. Ihre dramatische Entdeckung: zwei gigantische Blasen hochenergetischer Strahlung, die etwa 50.000 Lichtjahre ober- und unterhalb der Galaxis herausragen und auf ihr Zentrum ausgerichtet sind. Da das Zentrum unserer Milchstraße ein Schwarzes Loch von etwa dreißig Millionen Sonnenmassen beherbergt, folgern die Gruppe, daß die Blasen entweder durch einen Ausbruch irgendwann in der Vergangenheit des Schwarzen Lochs oder aber durch einen Ausbruch an Sternentstehung in dessen Nachbarschaft erzeugt wurden. Weitere Forschung ist notwendig, um diese oder andere Erklärungsansätze auszuschließen, aber was auch immer die Schlußfolgerungen sind, die Entdeckung dieser riesigen Gammastrahlenkeulen hilft uns, das Umfeld unserer eigenen Heimatgalaxie besser zu verstehen; zur gleichen Zeit werden außerdem die spektakulären Aktivitäten massereicher Schwarzer Löcher untersucht, die in den Zentren der meisten Galaxien gefunden werden.

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