Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Galaxienherz im Gammalicht

25.09.2009
Das Teleskopsystem H.E.S.S. findet hochenergetische Strahlung aus dem Sternentstehungsgebiet eines fremden Milchstraßensystems

So manche ferne Milchstraße entpuppt sich als kosmischer Kreißsaal. In den Herzen dieser Starburst-Galaxien kommen viele massive Sterne zur Welt, die später als Supernovae explodieren. In deren Überresten wiederum werden Teilchen auf sehr hohe Energien beschleunigt. Mit den H.E.S.S.-Teleskopen haben Astrophysiker nun Gammalicht aus der Galaxie NGC 253 detailliert vermessen. Wie vorhergesagt, stammt diese hochenergetische Strahlung aus der zentrumsnahen Region höchster Supernova-Aktivität. (Science Express, 24. September 2009)


Galaxie im Gammalicht: Diese mit H.E.S.S. gewonnene Ansicht zeigt das Herz des Milchstraßensystems NGC 253. Der schwarze Stern markiert das optische Zentrum und die weißen Konturen deuten die optische Ausdehnung der Galaxie an. Für das H.E.S.S.-Teleskopsystem erscheint das Galaxienzentrum punktförmig - wie der Vergleich einer simulierten künstlichen Punktquelle im Inset (\"PSF\") zeigt. Bild: H.E.S.S.-Kollaboration

Mit einer Entfernung von rund zwölf Millionen Lichtjahren ist NGC 253 eine der uns nächst gelegenen Spiralgalaxien außerhalb der sogenannten Lokalen Gruppe unserer Milchstraße und ihrer Begleiter. Beobachtungen im sichtbaren Licht sowie im Infrarot- und Radiobereich hatten schon früher ergeben, dass im Zentrum von NGC 253 ein kleines Gebiet mit sehr hoher Sterngeburtsrate existiert. Diese Region weist eine hohe Dichte an interstellarem Staub und Gas auf.

Die darin entstehenden massereichen Sterne verbrauchen ihren Kernbrennstoff relativ rasch und taumeln am Ende ihres Lebens in die Energiekrise. Dabei kollabiert der Kern, während sich der Stern in einer finalen Explosion selbst zerstört. Eine solche Supernova leuchtet plötzlich millionen- oder gar milliardenfach heller auf als zuvor. Die in den Überresten der kosmischen Katastrophen extrem beschleunigten geladenen Teilchen erzeugen in Reaktionen mit dem umgebenden Medium oder mit elektro-magnetischen Feldern extrem energiereiche Gammaquanten.

Mit dem H.E.S.S.-Teleskopsystem in Namibia haben Astrophysiker in insgesamt 119 Stunden Beobachtungszeit in den Jahren 2005 bis 2008 die erwartete Gammastrahlung bei Energien oberhalb von 220 GeV (Milliarden Elektronenvolt) nachgewiesen. Die Quelle dieser Strahlung liegt genau im optischen Zentrum von NGC 253 und erscheint für H.E.S.S. punktförmig. Damit handelt es sich um die schwächste bisher aufgespürte Quelle im sehr hochenergetischen Gammastrahlungsbereich.

Der von H.E.S.S. gemessene Strahlungsfluss aus dem Sternentstehungsgebiet von NGC 253 bedeutet eine enorme Dichte der kosmischen Teilchenstrahlung - sie liegt mehr als 1000-fach höher als im Zentrum der Milchstraße. Außerdem ist aufgrund der hohen Gasdichte die Umwandlung von Teilchen- in Gammastrahlung um rund eine Größenordnung effizienter. Dementsprechend leuchtet die zentrale Region von NGC 253 im Gammalicht etwa fünfmal heller als die gesamte restliche Galaxie.

Die vier H.E.S.S.-Teleskope mit je 108 Quadratmeter Spiegelfläche beobachten schwache bläuliche und extrem kurze Lichtblitze. Diese Tscherenkow-Strahlung wird von den Teilchenschauern ausgesandt, die entstehen, wenn hochenergetische Gammaquanten in der Erdatmosphäre mit Molekülen kollidieren. H.E.S.S. steht für High Energy Stereoscopic System und ist seit Anfang 2004 in Betrieb. Seitdem sind viele wichtige Entdeckungen gelungen, das erste astronomische Bild eines Supernova-Überrestes in hochenergetischer Gammastrahlung etwa, oder der Nachweis von Galaxien mit aktiven Kernen im Gammalicht. Das derzeit in Bau befindliche fünfte, wesentlich größere Teleskop wird die Empfindlichkeit des Systems deutlich verbessern und den beobachtbaren Energiebereich ausdehnen. Der H.E.S.S.-Kollaboration unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Kernphysik gehören mehr als 150 Wissenschaftler aus Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Polen, Tschechien, Irland, Österreich, Schweden, Armenien, Südafrika und Namibia an.

Originalveröffentlichung:

F. Acero, F. Aharonian et al.
Detection of Gamma Rays From a Starburst Galaxy
Science Express, 24. September 2009
Weitere Informationen erhalten Sie von:
Dr. Gertrud Hönes (Pressestelle)
Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg
Tel.: +49 6221 516-572
E-Mail: info@mpi-hd.mpg.de
Dr. Wilfried Domainko
Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg
Tel.: +49 6221 516-669
E-Mail: wilfried.domainko@mpi-hd.mpg.de
Prof. Dr. Heinrich Völk
Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg
Tel.: +49 6221 516-295
E-Mail: heinrich.voelk@mpi-hd.mpg.de
Prof. Dr. Werner Hofmann
Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg
Tel.: +49 6221 516-330
E-Mail: werner.hofmann@mpi-hd.mpg.de

Dr. Felicitas von Aretin | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Eine Extra-Sekunde zum neuen Jahr
08.12.2016 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

nachricht Heimcomputer entdecken rekordverdächtiges Pulsar-Neutronenstern-System
08.12.2016 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops