Im Verlauf seiner fünfjährigen Primärmission hat das Fermi Gamma-ray Space Telescope der NASA Astronomen ein zunehmend detaillierteres Portrait der außergewöhnlichsten Phänomene im Universum geliefert – von riesigen Schwarzen Löchern in den Herzen entfernter Galaxien bis zu Gewitterstürmen auf der Erde. Aber seine Arbeit ist noch nicht beendet. Am 11. August 2013 begann Fermi eine erweiterte Phase seiner Mission: eine tiefere Untersuchung des hochenergetischen Universums. Dies ist ein entscheidender Schritt in Richtung des angestrebten Ziels von einem Jahrzehnt Beobachtungsdauer mit Ende im Jahr 2018.
“Während Fermi seinen zweiten Akt eröffnet, bleiben das Observatorium und seine Instrumente im Top-Zustand und die Mission liefert herausragende wissenschaftliche Ergebnisse”, sagte Paul Hertz, Direktor der Abteilung für Astrophysik bei der NASA in Washington. Fermi hat unseren Blick auf das Universum im Gammastrahlenbereich, der energiereichsten Form von Licht, revolutioniert. Die Entdeckungen des Observatoriums umfassen neue Einblicke in viele hochenergetische Prozesse, von schnell rotierenden Neutronensternen (Pulsare genannt) innerhalb unserer eigenen Galaxie bis hin zu Jets in weit entfernten jungen Galaxien, die von supermassiven Schwarzen Löchern erzeugt werden.
Das Large Area Telescope (LAT), das Hauptinstrument der Mission, scannt alle drei Stunden den gesamten Himmel. Der moderne Detektor hat einen schärferen Blick, einen weiteres Blickfeld und deckt einen breiteren Energiebereich ab als jedes vergleichbare Instrument, das zuvor geflogen ist. “Während das LAT ein zunehmend detailliertes Bild des Gammastrahlenhimmels erstellt, offenbart es gleichzeitig, wie dynamisch das Universum in diesem Energiebereich ist”, sagte Peter Michelson, der leitende Wissenschaftler des Instruments und Physik-Professor an der Stanford University in Kalifornien.
Video-Link: https://youtu.be/K-m6UnhupEU
Dieses Video stellt die Highlights der fünf Beobachtungsjahre Fermis vor. (NASA / Goddard Space Flight Center)
Fermis zweites Instrument, der Gamma-ray Burst Monitor (GBM) sieht zu jedem Zeitpunkt den gesamten Himmel, ausgenommen den Teil, der durch die Erde verdeckt wird. Diese Gesamtabdeckung des Himmels lässt Fermi mehr Gammastrahlenausbrüche über einen größeren Energiebereich registrieren als jede andere Mission. Man nimmt an, dass diese Explosionen, die stärksten im Universum, die Geburt eines neuen stellaren Schwarzen Lochs begleiten.
“Der GBM hat mehr als 1.200 Gammastrahlenausbrüche, 500 Flares unserer Sonne und ein paar hundert Flares von hochgradig magnetisierten Neutronensternen in unserer Galaxie beobachtet”, sagte der leitende Forscher Bill Paciesas, ein Senior-Wissenschaftler am Science and Technology Institute der Universities Space Research Association in Huntsville (Alabama). Das Instrument hat außerdem fast 800 Gammastrahlenblitze von Gewitterstürmen registriert. Diese Ausbrüche dauern nur wenige tausendstel Sekunden, aber ihre Emissionen gehören zu dem energiereichsten Licht, das natürlicherweise auf der Erde auftritt.
Eines von Fermis bislang verblüffendsten Ergebnissen war die Entdeckung riesiger Blasen, die sich mehr als 25.000 Lichtjahre weit über und unter die Ebene unserer Galaxie erstrecken. Wissenschaftler denken, dass sich diese Strukturen möglicherweise als Folge vergangener Ausbrüche des Schwarzen Lochs gebildet haben – jenem Schwarzen Loch mit einer Masse von vier Millionen Sonnen, das sich im Herzen unserer Galaxie befindet.
Um auf den Erfolg der Mission aufzubauen, erwägt das Team eine neue Beobachtungsstrategie, die das LAT tiefere Beobachtungen der Zentralregion unserer Milchstraßen-Galaxie machen lassen würde – einem Gebiet, das dicht von Pulsaren und anderen Hochenergiequellen besiedelt ist. Diese Region wird auch als einer der besten Orte angesehen, um nach Gammastrahlensignalen von Dunkler Materie zu suchen, einer schwer nachweisbaren Substanz, die sichtbares Licht weder emittiert noch absorbiert. Manchen Theorien zufolge besteht Dunkle Materie aus exotischen Teilchen, die einen Blitz aus Gammastrahlen produzieren, wenn sie miteinander wechselwirken.
“In den nächsten paar Jahren wird Fermi durch wichtige neue astronomische Einrichtungen ergänzt, die in anderen Wellenlängen forschen und uns den bislang besten Einblick in die energiereichsten Ereignisse des Universums geben”, sagte Julie McEnery, die Projektwissenschaftlerin der Mission vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland).
Das Fermi Gamma-ray Space Telescope der NASA ist eine Partnerschaft von Astrophysik und Teilchenphysik. Das Goddard Space Flight Center leitet die Mission. Das Teleskop wurde in Zusammenarbeit mit dem Office of Science des US-Energieministeriums entwickelt. Akademische Einrichtungen und Partner in den Vereinigten Staaten, Frankreich, Deutschland, Italien, Japan und Schweden wirkten daran mit.
(THK)
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