Es war bereits bekannt, dass kompakte, ultrahelle Jets auf supermassive Schwarze Löcher in aktiven Galaxien eine beeindruckende Wirkung in Radiowellen haben. Und jetzt sagt ein internationales Team von Wissenschaftlern, dass sie auch hochenergetische Gammastrahlen rauswerfen.
Entfernte Galaxien beherbergen die supermassereichen Schwarzen Löcher, die milliardenfach schwerer sind als unsere Sonne, aber auf eine Region beschränkt sind, die nicht größer als unser Sonnensystem ist. Die schnell rotierenden Schwarzen Löcher ziehen Sterne, Gas und Staub an und erzeugen riesige Magnetfelder. Die magnetischen Kräfte können einen Teil des einfallenden Gases einfangen und in schmale Jets bündeln, die mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit vom Kern der Galaxie wegfließen.
Theoretiker und Beobachter rätseln gleichermaßen seit Jahrzehnten über die Natur und Zusammensetzung dieser energetischen, radioemittierenden Jets und ob sie auch in anderen Teilen des elektromagnetischen Spektrums strahlen.
Einige Hinweise lieferte das EGRET-Instrument am Compton Gamma Ray Observatory-Teleskop in den späten 1990er Jahren und neuere Entdeckungen der Röntgenstrahlung des Chandra-Observatoriums.
Jetzt haben Astronomen aus Deutschland, den Vereinigten Staaten und Spanien die Beobachtungen des hellen Gammastrahlen-Himmels des Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskops der NASA mit denen des bodengestützten Radioteleskops Very Long Baseline Array in den Vereinigten Staaten gepaart, um die Material, das mit enormer Geschwindigkeit von den Schwarzen Löchern im Herzen sehr weit entfernter Galaxien ausgestoßen wird. Diese Emissionen nehmen die Form schmaler Jets in Radioteleskopbildern an und scheinen die von Fermi detektierten Gammastrahlen zu erzeugen.
„Diese Objekte sind erstaunlich: Endlich wissen wir mit Sicherheit, dass die schnellsten, kompaktesten und hellsten Jets, die wir mit Radioteleskopen sehen, diejenigen sind, die das Licht auf die höchsten Energien bringen können“, sagte Yuri Kovalev, Humboldt-Stipendiat und Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Radioastronomie.
Die hellen Gammastrahlenquellen sind jetzt auf Lichtjahrskalen heller, kompakter und schneller als die leisen Gammastrahlenquellen.
Fermi, früher bekannt als GLAST, ist seit Sommer 2008 in Betrieb. Das Teleskop zeichnet alle paar Stunden ein Bild des gesamten Himmels auf, um die extremsten Umgebungen des Universums zu erkunden, einschließlich Pulsaren und Gammastrahlenausbrüchen sowie Schwarz Löcher in galaktischen Kernen. Gammastrahlenbeobachtungen allein reichen jedoch nicht aus, um den genauen Ort der Strahlung zu bestimmen. Die VLBA dient als Lupe, um die energiereichsten Prozesse im fernen Universum einzukreisen. Viele Objekte, die von Fermi als extrem in der Gammastrahlung erkannt wurden, emittieren gleichzeitig starke Radioemissionsstöße.
Das Very Long Baseline Array ist ein kontinentweites System von zehn Radioteleskopantennen, das von Hawaii im Westen bis zu den US Virgin Islands im Osten reicht. Die VLBA wurde 1993 eingeweiht und wird vom U.S. National Radio Astronomy Observatory betrieben und wurde entwickelt, um die hellsten Objekte im Universum mit der höchsten verfügbaren Auflösung in der Astronomie zu überwachen.
Die Arbeit der Astronomen hört hier nicht auf: Das Team ist zu dem Schluss gekommen, dass die Region des Jets, die dem Schwarzen Loch am nächsten liegt, zweifellos der Ort ist, an dem die Gammastrahlen und die Radiolichtblitze ungefähr zur gleichen Zeit entstehen. Einige Teile des Rätsels müssen jedoch noch gelöst werden, heißt es: Einige helle Gammastrahlenquellen am Himmel scheinen kein Radio oder optisches Gegenstück zu haben – ihre Natur ist noch völlig unbekannt.
Quelle: Max-Planck-Institut . Die Ergebnisse werden in zwei Veröffentlichungen in der Ausgabe vom 1. Mai 2009 von . veröffentlichtAstrophysikalische Zeitschriftenbriefe(hier und Hier ).
Links:
Sehr langes Basislinien-Array
VLBA-Überwachung von AGN-Jets: Das MOJAVE-Projekt
Fermi Gammastrahlen-Weltraumteleskop LAT-Gruppe
