Sternbildende Galaxien sind verantwortlich für Röntgenstrahlung, die bislang nicht einem bekannten Ursprung zugeordnet werden konnte, wie Wissenschaftler der Australian National University (ANU) jetzt bestätigt haben.
Der Hauptautor Dr. Matt Roth von der Research School of Astronomy and Astrophysics der ANU sagte, dass bis jetzt unklar gewesen sei, was die Gammastrahlen (eine der energiereichsten Formen von Licht im Universum) erzeugte, die an Stellen mit scheinbar “leerem Himmel” beobachtet werden.
Die Entdeckung könnte Hinweise geben und Astronomen helfen, andere Rätsel des Universums zu lösen, beispielsweise die Frage, aus welchen Teilchen Dunkle Materie besteht – einer der heiligen Grale der Astrophysik.
“Es ist ein entscheidender Meilenstein, um letztendlich die Ursprünge dieser Gammaemissionen zu entdecken und ein Rätsel des Universums zu lösen, das Astronomen seit den 1960er Jahren zu entschlüsseln versuchen”, sagte Dr. Roth. “Es gibt zwei offensichtliche Quellen, die große Mengen Gammastrahlung im Universum produzieren: Die erste tritt auf, wenn Gas in die supermassiven Schwarzen Löcher in den Zentren aller Galaxien fällt, was als aktiver galaktischer Kern bezeichnet wird. Die andere hängt mit den Sternentstehungsprozessen in den Scheiben von Galaxien zusammen.”
“Wir modellierten die Gammaemissionen aller Galaxien im Universum und verglichen unsere Ergebnisse mit den Vorhersagen für andere Quellen. Dabei stellten wir fest, dass es die sternbildenden Galaxien sind, die den Großteil dieser diffusen Gammastrahlung produzieren und nicht die aktiven galaktischen Kerne”, ergänzte Dr. Roth.
Die Forscher konnten feststellen, was diese rätselhaften Gammastrahlen erzeugt, nachdem sie besser verstanden haben, wie kosmische Strahlen sich durch das Gas zwischen den Sternen bewegen. Kosmische Strahlen sind Teilchen, die sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegen. Sie sind von Bedeutung, weil sie große Mengen Gammaemissionen in den sternbildenen Galaxien erzeugen, wenn sie mit dem interstellaren Gas kollidieren.
Daten der Weltraumteleskope Hubble und Fermi waren eine wichtige Ressource, um die unbekannten Ursprünge der Gammastrahlen aufzudecken. Die Forscher analysierten Informationen über viele Galaxien, etwa ihre Sternentstehungsraten, Gesamtmassen, physische Größen und Entfernungen zur Erde.
“Unser Modell kann auch verwendet werden, um Vorhersagen für Radioemissionen von sternbildenden Galaxien zu machen, was Wissenschaftlern helfen könnte, mehr über die innere Struktur von Galaxien zu erfahren”, sagte Dr. Roth. “Wir sind derzeit dabei, Karten des Gammastrahlenhimmels zu erstellen, die für die Planung von Beobachtungen mit den Teleskopen der nächsten Generation genutzt werden können. Dazu gehört das Cherenkov Telescope Array, an dem Australien mitbeteiligt ist. Diese neue Technologie wird uns hoffentlich erlauben, viel mehr sternbildende Galaxien im Gammabereich zu beobachten, als wir mit aktuellen Gammateleskopen registrieren können.”
An dieser Studie, die im Fachjournal Nature veröffentlicht wurde, sind Autoren aus Australien und Italien beteiligt. Das ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) wirkte ebenfalls daran mit.
(THK)
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