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HESS
Radiogalaxie im Gammalicht
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Kernphysik
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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.

Centaurus A

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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siehe auch
HESS & FERMI: Dem Geheimnis eines Blazars auf der Spur - 19. März 2009
APEX: Neuer Blick auf Centaurus A - 28. Januar 2009
Teilchenphysik: Auf den Spuren der kosmischen Strahlung - 13. Januar 2009
Bild des Tages - 14. April 2008: Das Zentrum von Centaurus A
HESS: Hohe Auszeichnung für Cherenkov-Teleskope - 9. März 2007
HESS: Gammastrahlen-Uhr in der Milchstraße - 21. November 2006
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HESS: Suche nach der fossilen Strahlung im All - 24. April 2006
HESS: Der Kosmos strahlt nicht überall gleich - 10. Februar 2006
HESS: Mikroquasar als Gammastrahlen-Quelle - 8. Juli 2005
HESS: Acht neue Quellen hochenergetischer Gammastrahlung - 29. März 2005
HESS: Kosmischer Teilchenbeschleuniger entdeckt - 5. November 2004
HESS: Auf Teilchenjagd in Namibia - 30. September 2004
HESS: Supernova nahe des galaktischen Zentrums - 20. September 2004
Very Large Telescope: 1000 "wunderbare" Sterne in Centaurus A - 23. Juni 2003
HESS: Blaue Blitze aus dem Kosmos - 30. August 2002
Links im WWW
The H.E.S.S. project
Preprint des Fachartikels bei astro-ph
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