Zahlreiche neue Blazar-Kandidaten
von Stefan Deiters astronews.com
29. August 2016
Durch den Vergleich von Daten des Wide-field Infrared
Survey Explorer (WISE) und des Gammastrahlenobservatoriums Fermi
haben Astronomen eine überraschende Gemeinsamkeit der Strahlung von Blazaren in
zwei sehr verschiedenen Wellenlängenbereichen nachgewiesen. Der Fund könnte
künftig beim Aufspüren dieser Objekte helfen.

So stellt sich ein Künstler einen Blazar vor.
Bild: NASA / JPL-Caltech / GSFC [Großansicht] |
Bei Blazaren handelt es sich um die Zentren von entfernten Galaxien, in denen
sich aktive supermassereiche Schwarze Löcher verbergen. Durch den Vergleich von
Daten des Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) und des Fermi
Gamma-ray Space Telescope haben Astronomen nun eine überraschende
Entdeckung über die Strahlung gemacht, die von diesen Objekten ausgeht: Es
scheint Gemeinsamkeiten zwischen der Strahlung im Gammastrahlenbereich und der
im mittleren Infrarot zu geben.
"Dies verbindet zwei sehr unterschiedliche Formen von Licht, deren Energie
sich um einen Faktor von zehn Milliarden unterscheidet", so Francesco Massaro
von der Universität Turin. "Dies wird uns im Endeffekt dabei helfen, den
Mechanismus zu verstehen, durch den Schwarze Löcher das Material in ihrer
Umgebung in gewaltige Mengen von Energie umwandeln."
Bei über der Hälfte der mit dem Large Area Telescope von Fermi
entdeckten Quellen von Gammastrahlung handelt es sich um Blazare. Die gewaltigen
gebündelten Teilchenstrahlen, die aus unmittelbarer Umgebung des Schwarzen Lochs
in den entfernten Galaxien ausgehen, sind bei Blazaren direkt zur Erde
gerichtet, weshalb sie äußerst hell erscheinen. Zudem entsteht in diesen
sogenannten Jets Gammastrahlung.
Mithilfe des Infrarot-Weltraumteleskops WISE wurde 2010 der gesamte Himmel
kartiert und es wurden dabei mehr als eine halbe Milliarde Infrarotquellen
erfasst. Die Astronomen begannen ein Jahr später damit, die von
Fermi entdeckten Blazare mithilfe von WISE-Daten zu analysieren. "Durch
WISE waren wir in der Lage, die Strahlung im mittleren Infrarotbereich von
bekannten Gammastrahlen-Blazaren zu untersuchen", erläutert Raffaele D’Abrusco
vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der die Studie
zusammen mit Massaro durchführte. "Wir stellten fest, dass auf einem Diagramm, in das Fermi-Blazare
entsprechend ihrer WISE-Farben eingetragen wurden, diese sich deutlich von
anderen extragalaktischen Gammastrahlenquellen unterschieden."
Offenbar hinterlassen Elektronen, Protonen und andere Partikel, die in den
Blazar-Jets beschleunigt werden, einen ganz besonderen Fingerabdruck in der
Infrarotstrahlung. Das gleiche Muster lässt sich auch in der Gammastrahlung
erkennen.
Rund tausend von Fermi entdeckte Gammastrahlenquellen konnte man
bislang noch keinem Objekt zuordnen. Bei vielen dieser Quellen, so die Vermutung
der Astronomen, dürfte es sich um Blazare handeln, doch fehlten bislang
schlüssige Daten, um sie sicher klassifizieren zu können. Die Wissenschaftler
schauten sich nun diese Quellen erneut an und suchten nach entsprechenden
WISE-Infrarotquellen.
Unter Verwendung des neu entdeckten Gammastrahlen-Infrarot-Zusammenhangs
konnten sie 130 potentielle Blazare identifizieren. Mithilfe weiterer
Beobachtungen soll dieser Befund nun bestätigt werden. "Bei etwa einem Drittel
aller Gammastrahlen-Objekte im jüngsten Fermi-Katalog weiß man bislang
nicht, worum es sich genau handelt", so David Thompson,
Fermi-Projektwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA. "Diese
Ergebnisse stellen einen wichtigen Schritt zu ihrem Verständnis dar."
Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der
in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erschienen ist.
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Fermi, Webseite der NASA
WISE, Webseite der NASA
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