Hohe Strahlungsenergie der Radiogalaxie Centaurus A im Gammabereich wird von supermassivem Loch gespeist
Innsbruck - Die Riesengalaxie Centaurus A ist bereits in ihrer sichtbaren Ausdehnung größer als die Milchstraße. Im Radiospektrum erstreckt sie sich über gewaltige 2,5 Millionen Lichtjahre. Hätte der Mensch die Fähigkeit im Radiolicht zu sehen, dann wäre die Galaxie am Nachthimmel 20 Mal größer als der Vollmond. Sie ist mit rund 12 Millionen Lichtjahren Entfernung die uns am nächsten gelegene Radiogalaxie und die dritthellste Radioquelle am gesamten Himmel.
Astronomen der Universität Innsbruck haben nun nach
Beobachtungen mit dem NASA-Weltraumteleskop Fermi festgestellt, dass diese riesigen
sogenannten Radioblasen der Galaxie auch im
energiereichen Gamma-Bereich strahlen. Damit muss die speisende Energiequelle -
es wird ein extrem massives Schwarzes Loch vermutet - gewaltig sein. Die
Arbeiten wurden in der jüngsten Online-Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift Science veröffentlicht.
Sehr Schwarzes Loch
Radiogalaxien sind meist elliptische Riesengalaxien mit einem aktiven Kern,
die sich durch überdurchschnittlich starke Radiostrahlung auszeichnen. Riesige
Radioblasen, symmetrisch und in einem Abstand von fast einer Million Lichtjahren
zum Kern, sind charakteristisch für solche Galaxien. Als Energiequelle vermuten
Astronomen im Zentrum ein supermassives Schwarzes Loch mit der Masse von hundert
Millionen bis einige Milliarden Sonnen im Kernbereich. Um die Dimensionen zu ermessen: Das zentrale Schwarze Loch unserer Milchstraße umfasst 4,31 Millionen Sonnenmassen.
Aus dieser zentralen Zone jagen symmetrisch zwei sogenannte Jets in
den Weltraum. Diese bestehen aus geladenen Teilchen, die sich beinahe mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Die Jets versorgen die Radioblasen mit Energie. Dabei
sind diese Blasen um ein Vielfaches größer als der optisch sichtbare Teil der
Radiogalaxie.
Gewaltige Strahlungsenergie im Gammabereich
Nach zehnmonatigen Beobachtungen mit dem Large Area Telescope (LAT) des
Gammastrahlen-Weltraumteleskops Fermi haben die Innsbrucker Forscher Anita und
Olaf Reimer Centaurus A erstmals im hochenergetischen Gammastrahlenlicht
beobachtet und konnten es räumlich auflösen. Es stellte sich heraus, dass mehr als die Hälfte der gesamten Gammastrahlung der Galaxie den
beiden Blasen entstammt.
Während die Zentralregion von Centaurus A bereits früher als
Gammastrahlenquelle bekannt war, stellt der Nachweis der Radioblasen im
Gammalicht für die Astronomen eine Überraschung dar. "Die Messungen zeigen, dass
die Strahlungsenergie dieser Blasen im Gammabereich etwa zehnfach stärker als im
Radiobereich ist", sagte Olaf Reimer vom Institut für Astro- und Teilchenphysik
der Universität Innsbruck.
"Die geladenen, sich schnell bewegenden Teilchen in den Radioblasen benötigen mindestens eine Energie von 100 bis 1000 Milliarden Elektronenvolt, um durch Kollisionen mit den Photonen des Mikrowellenhintergrunds die von uns gemessene Gammastrahlung zu produzieren", erläutert Anita Reimer, die an den Arbeiten beteiligt ist. Die Gesamtenergie, die in beiden Blasen gespeichert ist, liegt damit bei mindestens 1051 Joule.
Aus den gewonnen Daten können die Wissenschafter auf die
gewaltigen Energien schließen, die nötig sind, um die Gammastrahlung zu
erzeugen. Das wiederum lässt Rückschlüsse auf die Natur der mysteriösen
Schwarzen Löcher zu. (red/APA)
