Wenn die supermassiven Schwarzen Löcher in den Zentren der Galaxien Materie ansammeln, können sie gewaltige Jets aus geladenen Teilchen mit annähernd Lichtgeschwindigkeit abstoßen. Diese Teilchen wiederum emittieren Strahlung im gesamten elektromagnetischen Spektrum, von Radiowellen bis hin zu Gammastrahlen. Wenn die Jets zufällig in Richtung Erde zeigen, werden diese Objekte als Blazare bezeichnet, und bei einem Ausbruch können sie so viel Strahlung freisetzen wie eine Million Milliarden Sonnen.
Das im Jahr 2008 gestartete NASA-Weltraumteleskop Fermi hat viele helle Gammaquellen registriert, aber es ist schwer zu bestimmen, was sie sind und ob Blazare darunter sind. Der Grund dafür ist, dass Fermis Blickfeld am Himmel nur etwa ein Viertel der Größe des Vollmonds beträgt und dass große Himmelsgebiete normalerweise viele Quellen enthalten, die im Gammabereich leuchten könnten. Darüber hinaus sind Blazare bei hohen Energien extrem veränderlich, und ihr irreguläres Aufleuchten kann ihre exakte Bestimmung erschweren. Umfassende Beobachtungen von möglichen Kandidaten mit optischen oder anderen Einrichtungen können erfolgreich sein, sind aber sehr zeitaufwändig.
Ein Astronomenteam mit Beteiligung der Astronomen Raffaele D’Abrusco und Howard Smith vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) stellte fest, dass die infraroten Wellenlängen von Blazaren normalerweise einzigartig sind, weil die Emissionen nicht wie üblich von heißem Staub stammen, sondern stattdessen von einem Prozess verursacht werden, der mit den Blazarjets zusammenhängt. Die Forscher nutzten Infrarotdaten des Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) ergänzend zu Katalogen mit Radioquellen, um die vielversprechendsten Gamma-Kandidatenobjekte in der Fermi-Himmelsdurchmusterung zu finden. Die nachfolgenden Beobachtungen ergaben eine 90-prozentige Erfolgsrate bei der Bestätigung von Blazaren.
Das gleiche Team hat jetzt seine ursprüngliche Arbeit aus dem Jahr 2014 erweitert, indem es die neuesten von Fermi gesammelten Daten einbezog und einen neuen Algorithmus für die Analyse der WISE-Daten entwickelte. Dabei erstellten sie zwei neue Kataloge mit WISE-Blazarkandidaten, die insgesamt 15.120 Kandidatenquellen enthalten. Die neue Arbeit wird detailreichere Nachfolgeanalysen von Gamma-Blazaren und anderen Blazartypen erlauben.
Es ist bekannt, dass der Gammastrahlenhimmel mit seinem dramatischen Erscheinungsbild viele andere Arten extremer physikalischer Prozesse widerspiegelt, in manchen Szenarien beispielsweise auch mögliche Auslöschungsaktivitäten von Dunkler Materie. Die neuen Kataloge werden eine umfassendere Untersuchung der Hauptbeitragenden zum Gammastrahlen-Universum ermöglichen: Blazare.
Abhandlung: “Two New Catalogs of Blazar Candidates in the WISE Infrared Sky” von 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 und Howard A. Smith, ApJ 2019.
(THK)
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