Quelle: Universität Innsbruck.

Diese Blitze begleiten die Geburt stellarer schwarzer Löcher und gehen mit enormen kosmischen Explosionswellen einher. Dabei entsteht Strahlung, die das Billionenfache von Photonen des sichtbaren Lichts erreichen kann. Diese nun in der Fachzeitschrift Science veröffentlichen Beobachtungen stellen die bisherige Theorie zur Entstehung dieser hochenergetischen Strahlung in Frage.

Ein Gammastrahlenausbruch ist ein heller, nur wenige Sekunden andauernder Blitz hochenergetischer Röntgen- und Gammastrahlung. Er entsteht beim Kollaps eines rotierenden massiven Sternes. Ein Teil der dabei freiwerdenden gravitativen Energie nährt die Produktion einer ultrarelativistischen Explosionswelle. Ihre Existenz lässt sich durch ein länger andauerndes Nachglühen vom Gamma- bis in den Radiowellenbereich beobachten.

Am 29. August 2019 erkannten die Fermi- und Neil-Gehrels-Swift-Observatorien einen Gammastrahlenausbruch in nur einer Milliarde Lichtjahren Entfernung im Sternbild Eridanus. Er erhielt den Katalogeintrag GRB 190829A. „Typischerweise sind Gammastrahlenausbrüche sehr viel weiter entfernt. Bei GRB 190829A sitzen wir in der ersten Reihe“, freut sich Prof. Olaf Reimer vom Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck, wo er die H.E.S.S.-Arbeitsgruppe leitet. Sobald das Sternbild Eridanus am Nachthimmel beobachtbar wurde, richteten sich die H.E.S.S.-Cherenkov-Teleskope in Namibia auf diese Explosion und konnten es mehrere Tage lang beobachten. „Wir empfingen Photonen bis zu 3,3 Tera-Elektronenvolt, also etwa das Billionenfache optischer Photonen, bisher unerreicht für einen Gammastrahlenausbruch“, staunt Dr. Markus Holler, Senior Scientist in der Innsbrucker H.E.S.S.-Gruppe. Da der Gammastrahlenausbruch auf astronomischen Skalen praktisch vor unserer Haustür stattfand, konnten diese Photonen quasi ungehindert zur Erde reisen.

Nachglühen beobachtet
Die Nähe des Gammastrahlenausbruchs erlaubte eine bisher unerreichte Detailstudie der Energieverteilung (“Spektrum”) der die Erde erreichenden Photonen und ergab etwas Erstaunliches: eine deutliche Ähnlichkeit des Nachglühens im Röntgenbereich und Gammastrahlenbereich. Etablierte Theorien gehen jedoch davon aus, dass die beiden Emissionskomponenten durch separate Mechanismen erzeugt werden. Während die Röntgenkomponente von ultrarelativistischen Elektronen abgestrahlt werden, die in den Magnetfeldern in der Umgebung des Gammastrahlenausbruchs abgelenkt werden, sollte die Gammastrahlung durch die Streuung dieser „Synchrotronphotonen“ an diesen Elektronen einen Energiegewinn bis in den Gammastrahlenbereich erhalten, genannt der „Synchrotron-Selbst-Compton Prozess“. Die Beobachtungen von GRB 190829A ergaben nun aber, dass das Nachglühen im Röntgen- und Gammastrahlenbereich synchron erfolgte.

Mehr noch, das Gammastrahlenspektrum liegt auf der Extrapolationslinie des Röntgenspektrums. „Dies ist ein starker Hinweis, dass die Gammastrahlen durch denselben Mechanismus erzeugt worden sind, wie die Röntgenstrahlung,“ erklärt Theoretikerin Assoz.-Prof. Anita Reimer aus der H.E.S.S.-Arbeitsgruppe an der Universität Innsbruck. Dies stellt in Frage, dass die hochenergetischen Photonen durch den Synchrotron-Selbst-Compton-Mechanismus erzeugt werden. Andererseits existiert eine maximale Energiegrenze, die relativistische Elektronen durch Beschleunigung in magnetisierten Umgebungen erreichen können. Die Produktion der beobachteten Tera-Elektronenvolt-Photonen durch den Synchrotronprozess benötigt Elektronen, die dieses „burn-off“-Limit verletzen.

Weitere Beobachtungen nötig
Die vorliegenden Beobachtungen des H.E.S.S.-Teams haben weitreichende Konsequenzen für das theoretisches Verständnis dieser gewaltigen Explosionen im Universum, und es sind weitere Studien von Gammastrahlenausbrüchen bei sehr hohen Energien nötig. GRB 190829A ist erst der vierte Gammastrahlenausbruch, der durch Cherenkov-Teleskope detektiert worden ist. „Mit verbesserten Instrumenten, wie dem in Bau befindlichen Cherenkov-Telescope-Array (CTA), und ausgeklügelten Beobachtungsstrategien wird die Rate der GRB-Detektionen steigen und damit das Potential, dieses Superlativ einer kosmischen Explosionen besser zu verstehen“, vermutet Prof. Olaf Reimer, der die österreichische Beteiligung an der Vorbereitung und dem Bau des neuen Höchstenergie-Gammastrahlenobservatoriums CTA koordiniert.

Die H.E.S.S.-Teleskope sind nach dem Entdecker der kosmischen Strahlung und Nobelpreisträger Victor Franz Hess benannt, der von 1931 bis 1937 als Professor an der Universität Innsbruck tätig war. Sie messen Gammastrahlen, die etwa 1.000 Milliarden Mal energiereicher sind als sichtbares Licht. Jedes dieser Gamma-Quanten erzeugt beim Auftreffen auf die Erdatmosphäre unter anderem eine Vielzahl an geladenen Teilchen, welche wiederum über den Cherenkov-Effekt (eine Art optisches Analogon zum Überschallknall) sichtbares Licht emittieren. Die H.E.S.S.-Teleskope werden seit 2002 von einer internationalen Kollaboration in Namibia betrieben. Seit 2009 ist auch Österreich Mitglied dieses Forschungskonsortiums.

Publikation:
Revealing x-ray and gamma-ray temporal and spectral similarities in the GRB 190829A afterglow. H.E.S.S. collaboration. Science 2021 DOI: 10.1126/science.abe8560

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• H.E.S.S. Teleskope
• Gamma Ray Bursts (GRBs)

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Quelle: FAU.

Dunkle Materie – aus diesem rätselhaften Stoff, der weder Licht aussendet noch absorbiert, – besteht mehr als 85 Prozent der Materie im Universum. Was dahinter steckt, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit mit bodengestützten und weltraumgestützten Experimenten. Die meisten Theorien gehen davon aus, dass dunkle Materie aus noch unentdeckten Elementarteilchen besteht. Eine neue Studie von Dr. Manuel Meyer vom Erlangen Centre for Astroparticle Physics (ECAP) der FAU und Dr. Tanja Petrushevska vom Zentrum für Astrophysik und Kosmologie der Universität Nova Gorica zeigt nun, dass Forschende auch Supernovas nutzen können, um nach einer bestimmten Klasse von Teilchen der dunklen Materie zu suchen.

Die beiden Wissenschaftler haben dafür erstmals Daten des Fermi Large Area Telescopes (LAT) an Bord eines NASA-Satelliten mit Daten herkömmlicher optischer Teleskope zur Erforschung von Supernovae außerhalb unserer Milchstraße korreliert – und können dadurch Vorhersagen für das Zeitfenster einer Explosion von Sternen treffen. Blickt das LAT zum Zeitpunkt der Explosion auf die richtige Stelle am Himmel, bringt das auch Licht in die Erforschung dunkler Materie und neue Antworten in der Grundlagenphysik.

Die Ergebnisse haben die Forschenden in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht (DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.231101).

Onlinezugriff auf die Studie:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.231101
https://arxiv.org/abs/2006.06722

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• Dunkle Materie

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, NASA.

Ein ungewöhnlich stark ausfallender Gammastrahlenausbruch (kurz „GRB“) versetzte vor knapp zwei Wochen Astronomen auf der ganzen Welt in Erstaunen. In den Vormittagsstunden des 27. April 2013 registrierte eines der Instrumente des auf die Gammastrahlenastronomie spezialisierten Weltraumteleskops Fermi, der Gamma-ray Burst Monitor (kurz „GBM“), einen ungewöhnlich starken Gammablitz. Hierbei handelte es sich um das stärkste Signal eines Gammablitz, welches seit Jahrzehnten gemessen werden konnte. Der Gammastrahlenausbruch konnte nahezu zeitgleich auch mit anderen Instrumenten, darunter auch das Hauptinstrument von Fermi, das Large Area Telescope (kurz „LAT“), nachgewiesen werden.

„Beim Frühstück am Samstag kam plötzlich eine automatische Nachricht von Fermi„, so Dr. Andreas von Kienlin vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching, dem an diesem Tag für das GMB-Instrument verantwortlichen Wissenschaftler. „Als ich die vom Satelliten gesendeten Daten zum ersten Mal sah, konnte ich kaum meinen Augen trauen. Dieser Gammastrahlenausbruch war so unglaublich hell, dass er sogar alle unsere Detektoren gesättigt hat. Die GRB-Wissenschaftlergemeinde hat ein derart helles Ereignis seit etwa dreißig Jahren nicht mehr gesehen. Es ist das hellste Ereignis, das der GBM jemals gemessen hat.“

Unverzüglich wurden weitere Wissenschafter über die Entdeckung in Kenntnis gesetzt und dazu aufgerufen, mit erdgebundenen Teleskopen kurzfristig anzusetzende Nachbeobachtungen dieses Gammastrahlenausbruches durchzuführen. Das „Nachglühen“ des GRB’s konnte – nicht zuletzt dank der schnellen und genauen Positionsinformation des Weltraumteleskops Swift, welches ebenfalls auf dieses Ereignis triggerte – dann auch erfolgreich bei optischen, infraroten und Radiowellenlängen durch bodengebundene Observatorien nachgewiesen werden. Ebenfalls entscheidend für diesen Erfolg war die ungewöhnlich lange Dauer des Ausbruches, welcher fast einen Tag lang beobachtet werden konnte. Durch die parallel erfolgenden Beobachtungen in möglichst vielen Wellenlängenbereichen erhoffen sich die Astronomen Erkenntnisse darüber, welches Ereignis die gewaltige Explosion ausgelöst haben könnte.

Die an den Untersuchungen beteiligten Astronomen gelangten schnell zu der Erkenntnis, dass der im Sternbild Löwe lokalisierte GRB sich in einer Entfernung von etwa 3,6 Milliarden Lichtjahren zu unserem Sonnensystem ereignet hat, was für einen GRB eine relativ geringe Entfernung darstellt. „Dass diese Explosion, Milliarden von Lichtjahren entfernt, dennoch unsere Detektoren saturiert hat, zeigt wie unglaublich energiereich dieses Ereignis war“, so Dr. Andreas von Kienlin.

Gammastrahlenblitze stellen die hellsten und energiereichsten jemals beobachteten Explosionen im Weltall dar. Für den Großteil dieser Ereignisse ist vermutlich der „Tod“ eines massereichen Sterns verantwortlich, welcher seinen für die Kernfusion benötigten nuklearen Brennstoff aufgebraucht hat. Sobald ein Stern, welcher über mindestens 20 Sonnenmassen verfügt, seinen Brennstoff aufgebraucht hat, kollabiert dieser unter seiner eigenen Masse zu einem schwarzen Loch. Dabei bilden sich Plasma-Jets aus, welche mit nahezu Lichtgeschwindigkeit nach außen schießen.

Diese Jets bahnen sich zunächst ihren Weg durch den kollabierten Stern und treffen dann mit dem zuvor ausgeworfenen Gas des Sterns zusammen. Dabei werden Schockfronten und ein auch im sichtbaren Lichtspektrum zu erkennendes helles Nachleuchten erzeugt, welches sich mit der Zeit abschwächt. Sofern sich der GRB nahe genug zu unserem Sonnensystem befindet, können Astronomen nach dem Ausbruch normalerweise auch die Signaturen einer Supernova beobachten.

„Da dieser GRB vergleichsweise nahe bei uns stattfand, suchen wir jetzt mit all unseren Teleskopen nach einer mit dem Ereignis verbundenen Supernova“, erklärt Dr. von Kienlin. Es wird allgemein erwartet, dass diese Supernova bis Mitte Mai 2013 entdeckt werden wird.

Dank des sehr breiten Energiebereichs, welcher durch den Gamma-ray Burst Monitor und das LAT-Instrument auf Fermi abgedeckt wird, war es möglich, das Emissionsspektrum des Gammastrahlenausbruchs GRB 130427A – die Ziffern in dieser Bezeichnung stehen für den Tag, an dem der Gammablitz nachgewiesen werden konnte – über einen beispiellos großen Energiebereich von acht keV bis hin zu etwa 100 GeV zu vermessen.

Das LAT-Instrument wies dabei sogar ein Gammaquant mit einer Energie von mindestens 94 Milliarden Elektronenvolt nach. Dies ist ungefähr 35 Milliarden Mal stärker als die Energie des sichtbaren Lichts beziehungsweise drei Mal stärker als der bisherige Rekord eines GRB-Signals. Die Emission im GeV-Bereich dauerte mehrere Stunden an und blieb für das LAT fast einen ganzen Tag nachweisbar. Diese Beobachtung setzt somit eine neue Rekordmarke bezüglich der längsten Gammastrahlenemission eines GRBs.

„Wir mussten lange auf einen Gamma-Ausbruch mit einer solchen hohen Energie warten“, so die Fermi-Projektwissenschaftlerin Julie McEnery vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt/USA. „Der Ausbruch dauerte so lange an, dass er von einer Rekord-Anzahl an Teleskopen auf der Erde ins Visier genommen werden konnte.“

„Wir können besonders stolz auf diese Detektion sein, da alle 14 Gammastrahlungsdetektoren und auch die Stromversorgungseinheit des GBM-Instruments von unserem Institut entwickelt, gebaut und getestet wurden“, so Dr. Andreas von Kienlin.

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• Gamma Ray Bursts (GRBs)
• Weltraumteleskop Fermi (ehemals GLAST)

Der Beitrag Ein Gammastrahlenausbruch bricht Rekorde erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.

Das Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi hatte seit seinem Start am 11. Juni 2008 als GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope) 16 der bei der Analyse berücksichtigten Pulsare entdeckt. Fermi ist das erste Raumfahrzeug, das in der Lage ist, Pulsare allein anhand ihrer Gammastrahlenemission auszumachen.

Die von Fermi gefundenen Pulsare wurden im Rahmen einer ausgedehnten Suche nach periodischen Fluktuationen von Gammastrahlung entdeckt, Daten aus fünf Beobachtungsmonaten wurden unter Zuhilfenahme von neuartigen Computerberechnungsmethoden ausgewertet.

Vor dem Start von Fermi hatte man noch geglaubt, das Weltraumteleskop werde im Laufe seiner Mission etwa eine Handvoll neue Pulsare finden, nun wurden schon in den ersten fünf Monaten 16 neue Pulsare entdeckt, was alle ursprünglichen Erwartungen übertrifft.

Ein Pulsar ist der übriggebliebene Kern eines explodierten Sternes, rotiert sehr schnell und weist ein sehr starkes Magnetfeld auf. Die meisten der bisher entdeckten rund 1.800 Pulsare wurden aufgrund ihrer periodischen Aussendung von Radionstrahlung entdeckt, die, wie man, glaubt, aus dem Bereich der magnetischen Pole der Pulsare kommt.

Während die von einem Pulsar ausgesandte Gammastrahlung rund 10 Prozent oder mehr der abgestrahlten Gesamtenergie ausmacht, stellt die Radiostrahlung nur einige wenige Millionenstel der abgestrahlten Gesamtenergie dar. Eine Radioteleskop auf der Erde kann einen Pulsar anhand seiner Radiowellenemission nur dann ausmachen, wenn der stark gebündelte Strahl gerade über die Erde streicht.

Der Pulsar Vela (PSR B0833-45 bzw. PSR J0835-4510) mit etwa 11 Umdrehungen pro Sekunde ist die stärkste Quelle von Gammastrahlung am Himmel. Trotzdem erreicht nur ein sehr geringer Anteil dieser Strahlung die Erde und ihre Satelliten. Fermis Large Area Telescope (LAT) sieht nur etwa alle zwei Minuten ein einzelnes Gamma-Photon von Vela.

Etwa alle tausend Rotationen von Vela erreicht also ein Gamma-Photon das LAT. Von den im Rahmen der Studien untersuchten Pulsaren sind die Schwächsten solche, von denen nur zwei Gamma-Photonen am Tag empfangen werden.

Fermi konnte aufklären, dass auch Pulsare mit Rotationsperioden im Bereich von Millisekunden Gammastrahlung aussenden können. Man geht nun davon aus, dass bei normalen Pulsaren und Millisekundenpulsaren trotz aller Unterschiede der gleiche Zusammenhang für die Abgabe der Gammastrahlung verantwortlich ist.

Die Strahlungsabgabe eines Pulsars führt zu einer allmählichen Reduzierung der Rotationsgeschwindigkeit, was letztlich zum Verlust des für einen Pulsar charakteristischen Abstrahlverhaltens führt. Im Radiowellenbereich bereits beobachtete Pulsare, die durch Materiezugewinn durch von einem nahen zweiten Objekt abgezogenes Material wieder ausreichende Rotationsgeschwindigkeit erreichten, waren auch für Fermi im Gammastrahlenbereich sichtbar.

Raumcon Astronomie:

• Weltraumteleskop Fermi (ehemals GLAST)

Der Beitrag Fermi und die Pulsare erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

„Fermi hat uns einen tieferen und schärferen Blick auf den Gamma-Himmel ermöglicht als jede vorhergehende Weltraum-Mission“, sagte Peter Michaelson, leitender Wissenschaftler an der Stanford University (USA) für das Large Area Telescope (LAT) genannte Hauptinstument an Bord des Satelliten. „Wir haben Ausbrüche von Supermassiven Schwarzen Löchern in verschiedenen Galaxien beobachtet und sahen Pulsare, binäre Systeme mit großen Massen und sogar einen Kugelsternhaufen in unserer Galaxis.“ Ein Katalog mit den 205 hellsten Beobachtungsobjekten des LAT wurde soeben an The Astrophysical Journal gesandt.

LAT erfasst im Überblicksmodus, in dem es bisher die meiste Zeit gearbeitet hat, den gesamten Himmel innerhalb von nur 3 Stunden. Dadurch lassen sich auch schnell veränderliche Gammastrahlungsquellen feststellen und identifizieren. Zu den herausragenden beobachteten Objekten gehören in unserer Galaxis neben unserer Sonne der Doppelstern LSI+61 303, der aus einem massiven Stern und einem superdichten Neutronenstern besteht, der Pulsar PSR J1836+5925 und der Kugelsternhaufen NGC 104 im Sternbild Tukan (47 Tucanae), der von uns einen Abstand von 15.000 Lichtjahre hat. In den Tiefen des Weltalls gehören die Radiogalaxie NGC 1275, die aktiven Galaxien 3C 454.3 und PKS 1502+106, beide mehr als 6 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt, und der Quasar PKS 0727-115 zu den bevorzugten Untersuchungsobjekten.

Fermi wurde als Satellit GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope) am 11. Juni 2008 von Cape Canaveral aus gestartet. Die wissenschaftliche Ausrüstung besteht zum einen aus dem Large Area Telescope, das ca. 16% der Himmelskugel mit einem „Blick“ erfassen kann. Das Aufnahmespektrum umfasst Gammastrahlung im Energiebereich von 30 MeV bis 300 GeV. Strahlungsquellen können mit einer Genauigkeit von einem Sechzigstel Grad festgestellt werden. Zum zweiten befindet sich der Gamma Burst Monitor (GBM) an Bord, der speziell für die Identifizierung von Gammastrahlenausbrüchen konstruiert wurde. Sechzig Tage nach dem erfolgreichen Start bekam der Satellit zu Ehren des Physikers Enrico Fermi seinen offiziellen Namen.

Die wissenschaftlichen Ziele der Mission liegen auf den Gebieten Dunkle Materie, Schwarze Löcher, neue Dimensionen, spezielle Relativitätstheorie, Neutronensterne, Gamma Ray Bursts und neuartigen Wechselwirkungen zwischen energiereichen Photonen. Am internationalen Projekt GLAST sind Institute in den USA, in Frankreich, Deutschland, Italien, Japan und Schweden beteiligt.

Lesen Sie dazu unseren ausführlichen Artikel anlässlich des Starts:

• GLAST – Erfolgreich gestartet

Raumcon:

• Thread zu Gamma Ray Bursts

Der Beitrag Fermi: Erste Zwischenbilanz erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.

Beide Instrumente von Fermi, das Large Area Telescope (LAT) und der Gamma-ray Burst Monitor (GBM) zeichneten simultan am 16. September 2008 ab 1:13 Uhr MEZ Daten des Gammastrahlenausbruchs auf, die von einer Explosion im Sternbild Carina (Schiffskiel) ausgingen. Der Energiegehalt der ausgesendeten Gammastrahlung bewegte sich bei Aufzeichnungsbeginn zwischen dem dreitausendfachen und dem fünfmilliardenfachen (von unter einhundert bis über eine Milliarde Elektronenvolt) des Energiegehalts von sichtbarem Licht (zwischen zwei und drei Elektronenvolt pro Photon). Der Ausbruch wurde mit der Bezeichnung GRB 080916C katalogisiert.
Etwa 32 Stunden nach dem Ausbruch begann eine Gruppe unter Leitung von Jochen Greiner vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching, das Nachglühen der Explosion zu untersuchen. In sieben verschiedenen Wellenlängenbereichen wurde das fragliche Himmelsgebiet mit GROND, dem „Gamma Ray Burst Optical/Near-Infrared Detector“ des 2,2-Meter-Teleskops der Europäischen Südsternwarte in Chile beobachtet. Anhand des Rot-Tons konnte eine Abschätzung erfolgen, wie weit der Ort des Geschehens von der Erde entfernt war: Man geht von einer Entfernung von 12,2 Milliarden Lichtjahren aus.

Aufgrund der Entfernungsdaten wurde errechnet, dass die Explosion die Kraft von neuntausend gewöhnlichen Supernovae erreichte, sofern von einer gleichmäßigen Energieabstahlung der Explosion in alle Richtungen ausgegangen wird. Auch auf die Geschwindigkeit der von der Explosion weggeschleuerten Teilchen hat man geschlossen. Das die Gammastrahlung emittierende Gas aus der Explosion muss eine Geschwindigkeit von 99,9999 Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreicht haben, glaubt man.

Noch nicht erklären kann man eine rund 4,5 Sekunden lange Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt der höchsten und dem der geringsten Energieabstrahlung. Einen ähnlich großen Zeitabstand hatte man bisher nur bei einem anderen Ausbruch beobachtet. Es könnte sein, dass die unterschiedlich energiereichen Strahlungen aus unterschiedlichen Regionen der Explosion kommen. Die Zeitverzögerung zu erklären wird vielleicht möglich, wenn Fermi zahlreiche weitere Ausbrüche beobachtet hat und die entsprechenden Daten miteinander verglichen und in Beziehung gesetzt werden können. Dafür wird das am 11. Juni 2008 gestartete Teleskop im Rahmen seiner geplanten Mindestbetriebsdauer von fünf Jahren noch hinreichend Zeit haben.

Raumcon Astronomie

• Forschungsergebnisse von Fermi

Raumcon Unbemannte Raumfahrt

• FERMI alias GLAST

Der Beitrag Fermi beobachtet stärksten Gammastrahlenausbruch erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.

Pulsare sind sich sehr schnell drehende Neutronensterne, die entstehen, wenn sehr massereiche Sterne nach wenigen Millionen Jahren in einer Supernova explodieren. Materieteilchen in der Nähe solcher Objekte bewegen sich entlang der Magnetfeldlinien und sorgen anschließend für eine gerichtete Aussendung von Strahlung. Durch die Drehung ergibt sich das leuchtturmartige Blinken. Bei den meisten Pulsaren wurden bisher mehrere Umdrehungen pro Sekunde festgestellt. Die Bezeichnung Pulsar resultiert aus dieser besonderen Art, wie die Strahlungsabgabe die Erde bzw. Beobachtungssatelliten wie Fermi im Erdorbit erreicht.

Bisher haben Astronomen fast 1.800 Pulsare katalogisiert. Das Alter der Mehrzahl dieser Objekte wird auf etwa eine Million Jahre geschätzt. Die meisten der Pulsare wurden auf Grund ihrer Radiowellenabstrahlung aufgefunden. Einige Pulsare strahlen Energie jedoch auch in anderen Formen ab, so z. B. als sichtbares Licht oder als Röntgenstrahlung. Die Abstrahlung von Energie führt zu einer langsamen Herabsetzung der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Pulsares.

In den Überresten der Supernova (SNR = supernova remnant) CTA 1 im Sternbild Cepheus (dt. Kepheus) wurde von Fermi nun ein Pulsar gefunden, der nur auf Grund seiner Gammastrahlenaussendung detektiert werden konnte. Möglicherweise strahlt dieser Pulsar auch auf anderen Wellenlängen. Der entsprechende Strahl ist vielleicht stärker gerichtet und zielt nicht direkt in Richtung Erde, so dass irdische Messinstrumente bzw. solche auf Erdsatellitenbahnen ihn niemals feststellen können.

Die Strahlung des Gamma-Pulsares erreicht uns alle 316,86 Millisekunden, also etwas öfter als jede drittel Sekunde. Die Zeit für eine Umdrehung des von Fermi entdeckten Pulsares dürfte alle 87.000 Jahre um etwa eine Sekunde zunehmen. Der wahrscheinlich vor etwa 10.000 Jahren entstandene, also vergleichsweise junge Pulsar, strahlt 1.000-mal mehr Energie ab als unsere Sonne.

Fermi tastet alle drei Stunden den gesamten Himmel ab. An Bord des Satelliten sind zwei zentrale Instrumente, das Large Area Telescope (LAT), welches die Strahlung des Gamma-Pulsares empfing, und der GLAST Burst Monitor (GBM), der vom Deutschen Max-Planck-Institut entwickelt wurde.

Fermis Mission ist es, nach der für das bloße Auge unsichtbaren Gammastrahlung aus Quellen wie vergangenen Sternen, schwarzen Löchern und der sogenannten dunklen Materie zu suchen.

Raumcon

• Fermi

Verwandte Weblinks

• Wikipedia: Neutronenstern
• Wikipedia: Pulsar

Der Beitrag Fermi findet besonderen Pulsar erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Daniel Schiller. Quelle: NASA.

Der Name FERMI wurde zur Ehrung Enrico Fermis (1901 – 1954) gewählt, einem Pionier in der Erforschung hochenergetischer Prozesse. In seiner Arbeit stellte er als Erster Theorien darüber auf, welche Prozesse kosmische Partikel auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigen können. Damit legte er die Grundlage für das Verständnis der Phänomene, welche FERMI beobachten soll, z. B. Vorgänge in der Nähe schwarzer Löcher, Pulsare, Gammastrahlenausbrüche.

In den letzten beiden Monaten wurden die Instrumente des Satelliten aktiviert, überprüft und kalibriert. Aus den Beobachtungen dieser Phase wurden bereits umfangreiche großräumige Daten gewonnen. Der gesamte Himmel konnte innerhalb von 95 Stunden durch das LAT- Instrument (Large Area Telescope) erfasst werden, eine Leistung, welche mit dem

Compton Gamma-ray Observatory mehrere Jahre an Beobachtungen benötigte. Das GBM-Instrument (Gamma Burst Monitor) hat bereits 31 Quellen von plötzlichen Gammastrahlenausbrüchen aufgespürt.

ältere Meldungen

• GLAST – Erfolgreich gestartet (Beschreibung der Instrumente und Ziele)

Der Beitrag GLAST – Name bekannt gegeben: FERMI erschien zuerst auf Raumfahrer.net.