Gammastrahlen-Blazare am Himmel (Originalartikel vom 05.04.2019)

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)

Künstlerische Darstellung des Gammastrahlen-Teleskops Fermi im Orbit. Astronomen, die mit Hilfe von Beobachtungen im Infraroten versuchen zu helfen, unter den vielen Kandidaten in einem Beobachtungsfeld von Fermi Blazare ausfindig zu machen, haben zwei neue Kataloge von Gammastrahlen-Blazaren veröffentlicht.
ASA / Fermi

Wenn die supermassereichen Schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien Materie akkretieren, können sie energiereiche Jets aus geladenen Teilchen mit Geschwindigkeiten ausstoßen, die sich der des Lichts annähern. Diese Teilchen wiederum geben über das elektromagnetische Spektrum Strahlung ab, die von Radio- bis zur Gammastrahlung reicht. Wenn die Jets zufällig in Richtung Erde ausgerichtet sind, nennt man diese Objekte Blazare und bei einem Ausbruch können sie so viel Strahlung wie eine Million Milliarde Sonnen freisetzen.

Das Gammastrahlen-Teleskop Fermi der NASA, gestartet 2008, hat viele helle Gammastrahlenquellen entdeckt, aber zu bestimmen, um was es sich dabei handelt und ob es überhaupt Blazare sind, ist schwierig, da die Auflösung von Fermi nur bei etwa einem Viertel des Vollmondes liegt, und dieses große Himmelareal enthält normalerweise viele Quellen, die Gammastrahlung aussenden könnten. Zudem sind Blazare bei hohen Energien bekanntermaßen veränderlich und ihr unregelmäßiges flackern kann es schwierig gestalten, sie präzise zu lokalisieren. Ausgedehnte Beobachtungen möglicher Kandidaten mit optischen oder anderen Einrichtungen können erfolgreich sein, sind aber sehr zeitaufwendig. Ein Team von Astronomen, zu denen auch Raffaele D’Abrusco und Howard Smith vom CfA gehörten, entdeckte, daß die infraroten Farben der Blazare in der Regel unverwechselbar sind, da die Strahlung nicht wie üblicherweise von heißem Staub, sondern von Prozessen herrührt, die mit den Jets der Blazare verbunden sind. Das Team verwendete Farbdaten vom Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) in Verbindung mit Katalogen von Radioquellen, um die vielversprechendsten Kandidaten für Objekte mit Gammastrahlung in der Fermi-Durchmusterung zu identifizieren und in den darauf folgenden, letzten Jahren bestätigten sich vermutete Blazare mit einer Erfolgsrate von ungefähr 90%.

Das gleiche Astronomenteam hat nun seine Originalarbeit aus 2014 erweitert, verwendete dazu die neuesten, von Fermi gesammelten Daten sowie ein neuartiges mathematisches Verfahren zur Untersuchung der WISE-Daten und hat zwei neue Kataloge mit insgesamt 15,120 Kandidaten für WISE-Blazare angefertigt. Die jetzige Arbeit wird viele weitere genaue Folgeuntersuchungen von Blazaren mit Gammastrahlung, ebenso wie andere Arten an Blazaren, möglich machen. Der Himmel im Gammalicht mit seinem spektakulären Aussehen ist bekannt, viele andere Formen extremer physikalischer Prozesse widerzuspiegeln, zum Beispiel, in einigen Gedankenspielen, die mögliche Zerstrahlung Dunkler Materie. Die neuen Kataloge werden eine vollständigere Untersuchung der dominierenden Mitwirkenden im Gammastrahlenuniversum ermöglichen: Blazare.

Literatur:

„Two New Catalogs of Blazar Candidates in the WISE Infrared Sky“

Raffaele D’Abrusco, Nuria Alvarez Crespo, Francesco Massaro, Riccardo Campana, Vahram Chavushyan, Marco Landoni, Fabio La Franca, Nicola Masetti, Dan Milisavljevic, Alessandro Paggi, Federica Ricci, and Howard A. Smith

arXiv1903.11124v1

[astro-ph.HE]

26 Mar 2019