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Radiogalaxie im Gammalicht
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Kernphysik
astronews.com
30. März 2009
Einem internationalen Team von Astrophysikern ist es erstmals gelungen, sehr
hochenergetische Gammastrahlung von einem nahegelegenen aktiven
Galaxienkern, der Radiogalaxie Centaurus A, nachzuweisen. Die schwache
Strahlung wurde von den H.E.S.S.-Teleskopen in Namibia entdeckt, einem der
empfindlichsten Instrumente der Hochenergieastrophysik.
Die Galaxie Centaurus A. Das Bild wurde aus den
Daten mehrerer Teleskope zusammengesetzt.
Bild: ESO / WFI (Optisch); MPIfR / ESO /
APEX / A.Weiss et al. (Submillimeter); NASA / CXC
/ CfA / R.Kraft et al. (Röntgen) [mehr
über dieses Bild] |
Aktive Galaxien sind die energiereichsten Objekte im Universum; in
ihrem Zentrum wird ein supermassives schwarzes Loch vermutet. In dessen Umgebung
werden geladene Teilchen (Elektronen und Protonen) auf nahezu
Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, die dann in Form gewaltiger Teilchenströme,
sogenannter Jets, in entgegengesetzte Richtungen herausschießen. Centaurus A im
Sternbild Zentaur ist eine der hellsten Galaxien an unserem Nachthimmel und
zugleich die nächstgelegene Radiogalaxie mit einem aktiven Kern.
Diese Nähe ermöglicht einzigartige Studien des aktiven Galaxienkerns und
seiner Umgebung. Centaurus A nimmt am Himmel eine Fläche ein, die mehr als 100
Mal so groß ist wie der Vollmond - allerdings leuchtet diese ausgedehnte
Struktur nur im Radiobereich, während mit dem bloßen Auge nur die Galaxie selbst
sichtbar ist. Die Teleskope des High Energy Stereoscopic System
(H.E.S.S.) in Namibia haben nun zum ersten Mal hochenergetische Gammastrahlung
von Centaurus A beobachtet. Über ihre Beobachtungen berichten die beteiligten
Astronomen in einem Fachartikel in der Zeitschrift The Astrophysical Journal
Letters.
H.E.S.S. besteht aus vier identischen Teleskopen mit einem Spiegeldurchmesser
von 13 Metern und wird von einer internationalen Kooperation unter Federführung
des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg betrieben. Ultraschnelle
Kameras registrieren die schwachen blauen Lichtblitze, die ausgesandt werden,
wenn Gammaquanten in der Erdatmosphäre absorbiert werden und Kaskaden von
subatomaren Teilchen, sogenannte Teilchenschauer, erzeugen.
Die von Centaurus A nachgewiesene hochenergetische Gammastrahlung ist so
schwach, dass mehr als 100 Stunden Beobachtungszeit notwendig waren, um ein Bild
zu erhalten. Die Strahlung kommt aus Richtung des Zentrums der Galaxie und den
inneren Regionen der Jets. Mit den bisherigen Daten lässt sich die genaue
Herkunft der Strahlung aber noch nicht ermitteln. Diese Gammastrahlung ist eine
Billion Mal energiereicher als sichtbares Licht und entsteht vermutlich, wenn
die in der Umgebung eines schwarzen Lochs extrem beschleunigten Teilchen
anschließend mit Strahlungsfeldern oder der umgebenden Materie reagieren.
Die Entdeckung hochenergetischer Gammastrahlung von Centaurus A wirft die
Frage auf, ob die Emission von Gammastrahlung vielleicht eine grundlegende
Eigenschaft aller aktiven Galaxienkerne ist. Um diese Frage zu beantworten, sind
weitere Beobachtungen von Centaurus A und anderer aktiver Galaxienkerne
notwendig. Sollte das der Fall sein, könnten zukünftige Instrumente mit höherer
Empfindlichkeit weitaus mehr Quellen entdecken als bisher angenommen und so zur
Aufklärung der zugrunde liegenden Prozesse beitragen.
Ein großes Teleskop mit 30 Metern Spiegeldurchmesser zur Erweiterung von
H.E.S.S. ist schon im Aufbau und soll 2010 die Beobachtungen aufnehmen. Für die
weitere Zukunft ist außerdem das europäische Projekt Cherenkov Telescope
Array (CTA) geplant. Dabei handelt es sich um ein Observatorium für
hochenergetische Gammastrahlung, das aus etwa 100 Teleskopen besteht und eine
zehn Mal höhere Empfindlichkeit im Vergleich zu bestehenden Instrumenten
erreicht (astronews.com berichtete).
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