Top-Quellen von mächtigen Raumstrahlung sind Shockers

Neue Karten von Gamma-Ray Licht vom Himmel zeigen einige überraschende Quellen dieser höchste Energieform des Lichts, einschließlich Objekte, die nie zuvor erkannt wurden.

Das Fermi Gamma-Ray Space Telescope der NASA, im Orbit um die Erde, scannt den gesamten Himmel alle drei Stunden. Es sucht nicht nur kontinuierlich Quellen dieser gefährlichen Strahlung aber zahlreiche plötzlichen Explosionen, wie z. B. Gamma Ray Bursts im fernen Universum und Fackeln vor der Sonne.

Die neuesten Karten produziert durch den Satelliten Large Area Telescope (LAT) identifiziert 1.873 kosmische Gammastrahlen-Quellen. Obwohl mehr als die Hälfte dieser astronomischen Objekte die üblichen Verdächtigen sind – aktive Galaxien, deren zentralen schwarzen Löcher her Strahlung, speien wie sie die Angelegenheit fallen in sie zerreißen – mehr als ein Drittel von ihnen waren in anderen Wellenlänge von Licht, sichtbar oder sonst noch nie gesehen.

"Mehrere von diesen Quellen könnten große Überraschungen bieten, und das ist etwas wirklich aufregendes", sagte Co-Studienautor Gino Tosti, Astrophysiker an der Universität von Perugia in Italien und derzeit als Gastwissenschaftler am SLAC National Accelerator Laboratory in Menlo Park, Kalifornien.

Um das Spektrum der Gamma-Ray-Quellen in dieses neue Volkszählung hervorzuheben, berichtete eine "Top 10" Liste erstellt. Fünf der 10 "von oben" Gamma-Ray-Quellen sind in der Milchstraße. [Top 10 seltsamsten Dinge im Raum]

Innerhalb unserer Galaxie

Ein Rätsel innerhalb der Milchstraße hat die umständliche Bezeichnung 2FGL J0359.5 + 5410. Es befindet sich im Sternbild Giraffe, in der Nähe der bevölkerungsreichen Mittelebene unserer Galaxie.

"2FGL J0359.5 + 5410 zu einer neuen Klasse des Objekts nicht erkannt, bevor in der Gamma-Ray Band gehören könnte," sagte Tosti SPACE.com.

Unterdessen ist W44 eine 20.000 Jahre alte Objekt etwa 9.800 Lichtjahre entfernt im Sternbild Aquila. Forscher glauben, W44 das Wrack einer Supernova eines explodierten Sterns ist. Fermis Beobachtungen von W44 andeuten stark, dass Gammastrahlen kommen, von wo der Supernova-Überrest expandierenden Stoßwelle mit kalten, dichten Gaswolken – vielleicht entstehende schnelle Protonen kollidieren mit Gasatomen interagiert.

Krebsnebel

Eine weitere Supernova Überrest Quelle für Gamma-Strahlung ist der berühmte Krebsnebel. 6.500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Stier, der Nebel aus einer Supernova bleibt deren Licht die Erde im Jahr 1054 erreicht. Das Herzstück eines expandierenden Gases ist Wolke um was von der ursprünglichen Star Kern übrig ist ein Pulsar 30 Mal pro Sekunde dreht.

Fermi und der italienischen Raumfahrtagentur AGILE Satelliten haben eine Reihe von kurzlebigen Gamma-Ray Fackeln bei Energien hunderte Male höher als des Nebels Röntgen Variationen beobachtet erkannt. Die Forscher schlagen vor, diese "Superflares" werden durch Elektronen in der Nähe der Pulsar, auf tausend Billionen Mal größer als die des sichtbaren Lichts Energien beschleunigt – weit über das hinaus, was durch den Large Hadron Collider in der Nähe von Genf, Schweiz, jetzt der stärkste Teilchenbeschleuniger der Erde erreicht werden kann.

Neben Supernovae und ihre Überreste können regelmäßige Novas Gamma-Strahlung emittieren.

V407 Cygni ist ein Doppelsternsystem etwa 9.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Cygnus, die eine kompakte weißen Zwerg und einem roten Riesenstern etwa 500 Mal so groß wie die Sonne enthält.

Dieses System flackert gelegentlich mit Ausbrüche bekannt als Novas, wenn Gas aus der roten Riesen auf den weißen Zwerg Oberfläche sammelt und schließlich explodiert. Gamma-Strahlen aus diesen Novas trotzte Erwartungen – Wissenschaftler hatte nicht erwartet, dass solche Explosionen haben genug Power, um hochenergetische Gammastrahlung erzeugen.

Pulsare bilden etwa 6 Prozent der Fermis neue Karte von Gamma-Ray-Quellen. Gemeinsam mit Radioastronomen, fand das Fermi-Team die Pulsar PSR J0101-6422 im südlichen Sternbild Tukan Impulse mit Gamma-Strahlen fast 400 Mal pro Sekunde, passender mit Radio Daten.

Jenseits der Milchstraße

Eine Quelle nah an Haus ist die Andromeda-Galaxie (M31), die in einem Abstand von 2,5 Millionen Lichtjahren die nächstgelegene Spiralgalaxie, eine ähnliche Größe und Struktur als unserer eigenen Milchstraße ist. Die Gamma-Strahlung von M31 gesehen entstehen meist durch hochenergetische kosmische Strahlung knallte in das Gas zwischen den Sternen.

"Es dauerte zwei Jahre LAT Beobachtungen, M31, zu erkennen", sagte Studie Co-Autor Jürgen Knödlseder am Forschungsinstitut für Astrophysik und Planetologie in Toulouse, Frankreich. "Wir festgestellt, dass die Andromeda-Galaxie weniger kosmische Strahlung als unsere eigene Milchstraße hat, wahrscheinlich weil M31 Sternen bildet – einschließlich jener, die als Supernovae, sterben die kosmische Strahlung produzieren helfen – langsamer als unsere Galaxie."

Viel weiter Weg ist PKS 0537-286 im Sternbild Löwe, die mehr als 11,7 Milliarden Lichtjahre entfernt ist, die zweite am weitesten entfernte Objekt Fermi Large Area Telescope erkannt.

Die Kerne von aktive Galaxien Spray, Jets von Teilchen mit in der Nähe von Licht-Geschwindigkeit und solche Galaxien sind Seyfertgalaxien wird aufgerufen, wenn diese Jets unseren Weg weisen. PKS 0537-286is eine Variable Blazar, deren Jet in der Helligkeit im Laufe der Zeit durch variieren kann mehr als hundertfach. Dieses Objekt ist so weit weg, wir werden es sehen, wie es war, als das Universum gerade einmal 2 Milliarden Jahre alt war. "Das allgemeine Bild, dass die Variabilität durch die Bildung von Störungen oder Instabilitäten in der Düse ist", erklärte Tosti.

Das Zentrum der Galaxie Zigarre (M82) ist aus einem anderen Grund hell. Befindet sich 12 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Ursa Major, ist dies eine sogenannte Starburst-Galaxie, deren Kern 10-Mal mehr junge Sterne bildet als die Milchstraße tut. Diese Hyperaktivität garantiert eine hohe Rate von Supernovae, wie die meisten kurzlebige Sterne zu explosiven kommen enden in Gamma-Strahlen hell.

Über den Kern

Gamma-Strahlen sind nicht nur beschränkt auf galaktische Kerne, wie gesehen werden kann mit der riesigen elliptischen Galaxie Centaurus A, auch bekannt als NGC 5128 ist befindet sich 12 Millionen Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Centaurus. Die Galaxie ist hell mit Radiowellen emittiert von Millionen-Licht-Jahr-breite Lappen des Gases durch das supermassive schwarze Loch im Zentrum der Galaxie heraus geschleudert. Fermi erkannt hochenergetische Gammastrahlen aus diese Lappen sowie. Die Radiostrahlung stammen aus schnellen Teilchen, die slam in Photonen und in Gamma-Ray Ebenen zu steigern, sagte Forscher.

Ein Geheimnis-Objekt ist 2FGL J1305.0 + 1152, befindet sich im Sternbild Jungfrau und hoch über unserer Galaxie Mittelebene. Die Gamma-Ray-Spektrum – die relativen Mengen der verschiedenen Energien von Gamma-Strahlung – ähnelt einem Pulsar weder ein Blazar.

Tosti habe zur Kenntnis, dass dieses Rätsel in einer Region befindet sich wo Gamma-Ray-Quellen meist aktive galaktische Kerne, den hellen Zentren der Galaxien mit hungrigen supermassive schwarze Löcher sind. "Seine Wahrscheinlichkeit, dass einem aktiven galaktischen Kern hoch sein könnte, aber nicht zu 100 Prozent", sagte er. Erst mit der Entdeckung der ein Gegenstück zu dieser Quelle bei anderen Wellenlängen werden wir in der Lage, sein Geheimnis zu offenbaren, fügte er hinzu.

"Ich würde sagen, dass die Arbeit gerade erst anfangen," sagte Tosti. "Wir waren in der Lage, die Quellen zu erkennen – jetzt müssen wir die physikalischen Mechanismen besser zu verstehen, die ihrer Emissionen verantwortlich sind."

Gamma-Ray-Quellen sind nicht die einzige Mysterien, die Fermi steht zu entwirren. Seine Beobachtungen bieten Astrophysiker mit Hoffnung auf das alte Rätsel über den Ursprung der kosmischen Strahlung zu lösen.

"Fermi und andere Multi-Wellenlängen Studien immer mehr Hinweise, dass Supernova-Überreste die Quelle des größten Teils der galaktischen kosmischen Strahlung sind sind," sagte Tosti.

"Die Probe von Supernova-Überreste von Fermi beobachtet ist jedoch immer noch zu klein, um zu erklären, das Problem gelöst. Ich glaube, dass dieses langjährige Geheimnis bald gelöst werden – es wäre schön, wenn dies im nächsten Jahr passieren könnte wenn die Feier zum hundertjährigen Bestehen der Entdeckung der kosmischen Strahlung von Hess im Jahre 1912 sein wird. "

Tosti und seine Kollegen detailliert ihre Ergebnisse 9. September bei einem Treffen der American Astronomical Society High Energy Astrophysics Division in Newport, RI

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, eine Schwester Website zu LiveScience. Folgen Sie SPACE.com für die neuesten Weltraumwissenschaft und Exploration News auf Twitter @Spacedotcom und auf Facebook .