Gewaltige Radioblasen um Centaurus A sichtbar gemacht

5. April 2010, 14:59
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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)


Abstract

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    Die Riesengalaxie Centaurus A im sichtbaren Licht.

  •  
Im Infrarotlich erstrahlt in der Mitte der Galaxie ein leuchtendes Parallelogramm.
    foto: nasa

    Im Infrarotlich erstrahlt in der Mitte der Galaxie ein leuchtendes Parallelogramm.

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    Centaurus A im Gammalicht; der Jet ist deutlich zu erkennen.

  • Jüngste Beobachtungen erlauben es erstmals, die
riesigen Radioblasen von Centaurus A im hochenergetischen
Gammalicht räumlich aufzulösen. Die Aufnahme zeigt eine Überlagerung der
gemessenen Strahlung im Radiobereich (orange),
optischen (grau) und Gammabereich (violett).
    foto: nasa/doe/fermi lat collaboration

    Jüngste Beobachtungen erlauben es erstmals, die riesigen Radioblasen von Centaurus A im hochenergetischen Gammalicht räumlich aufzulösen. Die Aufnahme zeigt eine Überlagerung der gemessenen Strahlung im Radiobereich (orange), optischen (grau) und Gammabereich (violett).

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