Schlagwort: Gammastrahlung

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Fermi katalogisiert den Gammastrahlen-Himmel

Dargestellt ist eine Grafik des ganzen Himmels als blaues Oval, die aus Daten des Teleskops Fermi erstellt wurde. Durch die Mitte verläuft ein hellblauer Streifen, das ist die Milchstraße.

Credit: NASA, DOE, Internationale Fermi-LAT-Arbeitsgruppe

Beschreibung: Was leuchtet am Gammastrahlen-Himmel? Die bisher vollständigste Antwort auf diese Frage bietet der erste Himmelskatalog des Gammastrahlen-Weltraumteleskops Fermi. Fermis Quellen kosmischer Gammastrahlen zeigen die energiereichsten Teilchenbeschleuniger der Natur, die schlussendlich Photonen mit 100 MeV bis 100 GeV liefern – das sind Photonen mit mehr als der 50 Millionen- bis 50 Milliardenfachen Energie von sichtbarem Licht. Zu den 1451 Quellen, die anhand von Daten aus einem Zeitraum von 11 Monaten Himmelsdurchmusterung mit Fermis Large Area Telescope (LAT) katalogisiert wurden, gehören energiereiche Galaxien mit intensiver Sternbildung und aktive galaktische Kerne (AGN) weit außerhalb der Michstraße. Doch auch innerhalb unserer eigenen Galaxis befinden sich viele Pulsare (PSR) und Pulsarwindnebel (PWN), Supernovaüberreste (SNR), Röntgen-Doppelsterne (HXB) und Mikroquasare (MQO). Fermis Karte des gesamten Himmels ist auf die Milchstraße zentriert, die diffuse Gammastrahlen-Emission der galaktischen Ebene verläuft waagrecht durch das Bild. Um die katalogisierten Gammastrahlenquellen zu erkennen, schiebt einfach den Mauspfeil über die Karte. Noch sind 630 der katalogisierten Quellen im Gammastrahlenbereich unbekannt, da sie nicht mit beobachteten Quellen im niedrigeren Energiebereich assoziiert werden können.

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Ferimis erstes Bild

Siehe Erklärung. Durch ein leuchtendblaues ovales Bild des ganzen Himmels verläuft waagrecht ein rotes Band, das die Milchstraße darstellt.

Credit: NASA, DOE, das internationale LAT-Team

Beschreibung: Das Gamma-ray Large Aera Space Telescope (GLAST), das am 11. Juni gestartet wurde um das Universum in extremen Energiebereichen zu erforschen, wurde nun offiziell in Fermi Gamma-ray Space Telescope umbenannt, zu Ehren des Nobelpreisträgers Enrico Fermi (1901-1954), Pionier der Hochenergiephysik. Nach der Testphase senden nun die beiden Instrumente Fermis, der Gamma-ray Burst Monitor (GBM) und das Large Area Telescope (LAT), regelmäßig Daten.

Dieses Falschfarbenbild zeigt Fermis erste Karte des Gammastrahlen-Himmels von LAT. Es zeigt den ganzen Himmel, das Zentrum unserer Milchstraße und die galaktische Ebene wurden über die Bildmitte projiziert.

Was leuchtet am Gammastrahlenhimmel? In der galaktischen Ebene kollidiert energiereiche kosmische Strahlung mit Gas und Staub und erzeugt das diffuse Gammastrahlen-Leuchten. Starke Emissionen von rotierenden Neutronensternen oder Pulsaren und weit entfernten aktiven Galaxien, bekannt als blazars, sind zu erkennen, wenn Sie den Mauspfeil über die Karte schieben.

Als Vorspiel für künftige Entdeckungen kombiniert dieses bemerkenswerte Ergebnis die Beobachtungen von nur 4 Tagen, was einem Jahr an Beobachtungen mit dem Compton-Gammastrahlenteleskop in den 1990er-Jahren entspricht. Zusätzlich zur Möglichkeit Gammastrahlenblitze zu beobachten erlaubt die stark verbesserte Empfindlichkeit Fermi tiefer in das Hochenergie-Universum hinauszublicken.

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Quer durchs Universum

Der Satellit Swift beobachtete einen ungeheuren Ausbruch, der links als große orangefarbene Quelle abgebildet ist. Rechts ist derselbe Ausbruch schwächer im UV-Licht zu sehen.

Credit: NASA Swift Team, Stefan Immler (GSFC) et al.

Wie weit seht ihr? Sogar die blassesten, mit bloßem Auge sichtbaren Sterne sind nur ein paar Hundert oder Tausend Lichtjahre entfernt und befinden sich alle in unserer Milchstraße. Wenn ihr wisst, wo ihr suchen müsst, erkennt ihr die Andromedagalaxie als blasse, verschwommene Wolke, diese ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt.

Falls ihr aber am 19. März ohne Fernglas oder Teleskop zum nördlichen Sternbild Bärenhüter geblickt habt, wurdet ihr vielleicht Zeuge des schwachen, kurzen Lichtblitzes eines Gammastrahlen-Ausbruchs. Der Ursprung des Ausbruchs lag auf halbem Weg durch das Universum in einer Entfernung von etwa 7,5 Milliarden Lichtjahren. Die kosmische Explosion ist das am weitesten entfernte Objekt, das je mit bloßem Auge sichtbar war, und es war auch das bei Weitem hellste je beobachtete Objekt. Man schätzt, dass es mehr als 2,5 Millionen Mal heller war als die hellste bekannte Supernova.

Der ungeheure Ausbruch wurde vom Satelliten Swift entdeckt und lokalisiert. Das ermöglichte eine rasche Entfernungsmessung und nachfolgende Beobachtungen mit großen erdgebundenen Teleskopen. Das abklingende Nachleuchten des Gammastrahlen-Ausbruchs, der als GRB080319B katalogisiert wurde, ist auf diesen beiden Bildfeldern im Gammastrahlen-Bereich (links) und im Ultraviolettlicht (rechts) zu sehen.

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