Die NASA enthüllt eine atemberaubende 14-jährige Zeitrafferaufnahme des Gammastrahlenhimmels

NASADas Fermi-Weltraumteleskop von Fermi präsentiert einen 14-jährigen Zeitrafferfilm, der das dynamische Universum mithilfe von Gammastrahlenaufnahmen enthüllt. Höhepunkte MilchstraßeGammastrahleneruptionen, Sonneneruptionen und entfernte Galaxien, die von Schwarzen Löchern angetrieben werden.

Das Universum erwacht in einem Zeitrafferfilm am Himmel zum Leben, der aus 14 Jahren Daten des Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskops der NASA erstellt wurde. Unsere Sonne, die gelegentlich leuchtet, zieht vor dem Hintergrund hochenergetischer Quellen innerhalb und außerhalb unserer Galaxie leise ihre Bahn über den Himmel.

„Das helle, konstante Gammastrahlenglühen der Milchstraße ist durchsetzt mit intensiven, tagelangen Fackeln von Jets mit nahezu Lichtgeschwindigkeit, die von supermassereichen Schwarzen Löchern in den Kernen entfernter Galaxien angetrieben werden“, sagte Seth Daigle, ein leitender Wissenschaftler des Teams . Im SLAC National Accelerator Laboratory in Menlo Park, Kalifornien, wo die Bilder erstellt wurden. „Diese dramatischen Explosionen, die überall am Himmel auftreten können, ereigneten sich vor Millionen bis Milliarden Jahren, und ihr Licht erreicht gerade Fermi, während wir zusehen.“

Von Sonneneruptionen bis hin zu schwarzes Loch JETS: Das Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskopteam der NASA hat eine einzigartige Tour durch den dynamischen, hochenergetischen Himmel erstellt. Judy Racusin, Fermis stellvertretende Projektwissenschaftlerin, spricht den Film, der 14 Jahre Gammastrahlenbeobachtungen in 6 Minuten zusammenfasst. Quelle: NASA Goddard Space Flight Center und NASA/DOE/LAT Collaboration

Gammastrahlen sind die Form des Lichts mit der höchsten Energie. Der Film zeigt die Intensität von Gammastrahlen mit Energien über 200 MeV, die vom Fermi Large Area Telescope (LAT) zwischen August 2008 und August 2022 entdeckt wurden. Zum Vergleich: Sichtbares Licht hat Energien zwischen 2 und 3 MeV. Hellere Farben kennzeichnen die Standorte intensiverer Gammastrahlenquellen.

„Eines der ersten Dinge, die einem im Film ins Auge fallen, ist die Quelle, die sich stetig über die Leinwand beugt. Das ist unsere Sonne, die… Ihre scheinbare Bewegung spiegelt die jährliche Umlaufbewegung der Erde um sie herum wider.“

Künstlerisches Konzept des Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskops im Orbit. Bildnachweis: NASA

Meistens erkennt LAT die Sonne nur schwach, was auf den Einfluss beschleunigter Teilchen namens kosmischer Strahlung zurückzuführen ist, bei denen es sich um Atomkerne handelt, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen. Wenn sie mit dem Gas der Sonne oder sogar mit dem Licht davon kollidieren, erzeugen sie Gammastrahlen. Manchmal scheint die Sonne jedoch plötzlich mit starken Ausbrüchen, sogenannten Sonneneruptionen, die unseren Stern kurzzeitig zu einer der hellsten Gammastrahlenquellen am Himmel machen können.

Der Film zeigt den Himmel in zwei verschiedenen Ansichten. Die rechteckige Ansicht zeigt den gesamten Himmel mit dem Zentrum unserer Galaxie in der Mitte. Dadurch wird die Zentralebene der Milchstraße hervorgehoben, die in Gammastrahlen leuchtet, die durch kosmische Strahlung erzeugt werden, die auf interstellares Gas und Sternenlicht trifft. Es ist auch mit vielen anderen Quellen gefüllt, darunter Neutronensterne und Supernova-Überreste. Oberhalb und unterhalb dieses zentralen Bandes blicken wir von unserer Galaxie auf das weitere Universum, das mit hellen, sich schnell verändernden Quellen gefüllt ist.

Die meisten dieser Galaxien sind tatsächlich weit entfernte Galaxien und lassen sich am besten aus einer anderen Perspektive betrachten, die auf den Nord- und Südpol unserer Galaxie konzentriert ist. Jede dieser Galaxien, Blazare genannt, beherbergt ein zentrales Schwarzes Loch mit einer Masse von einer Million Sonnen oder mehr.

Irgendwie erzeugen Schwarze Löcher Jets aus sich extrem schnell bewegender Materie, und durch Blazare blicken wir direkt in einen dieser Jets, ein Anblick, der seine Helligkeit und Flüchtigkeit verstärkt. „Die Unterschiede zeigen uns, dass sich an diesen Flugzeugen etwas geändert hat“, sagte Racusin. „Wir überwachen diese Quellen routinemäßig und alarmieren andere Teleskope im Weltraum und auf der Erde, wenn etwas Interessantes passiert. Wir müssen diese Fackeln schnell einfangen, bevor sie verblassen, und je mehr Beobachtungen wir sammeln können, desto besser können wir diese Ereignisse verstehen.“ .“ .

Fermi spielt eine Schlüsselrolle im wachsenden Netzwerk von Missionen, die zusammenarbeiten, um diese Veränderungen im Universum zu erfassen, während sie sich entfalten.

Viele dieser Galaxien sind sehr weit entfernt. Beispielsweise breitet sich das Licht des als 4C +21,35 bekannten Blazars über 4,6 Milliarden Jahre aus, was bedeutet, dass der Flare, den wir heute sehen, tatsächlich zu der Zeit stattfand, als unsere Sonne und unser Sonnensystem zu entstehen begannen. Die anderen hellen Galaxien sind mehr als doppelt so weit entfernt und liefern zusammen atemberaubende Schnappschüsse der Aktivität Schwarzer Löcher im Laufe der kosmischen Zeit.

Viele der kurzzeitigen Ereignisse, die Fermi untersucht, wie etwa Gammastrahlenausbrüche, die stärksten kosmischen Explosionen, wurden in diesem Zeitintervall nicht beobachtet. Dies ist das Ergebnis einer Datenverarbeitung über mehrere Tage hinweg, um die Klarheit der Bilder zu erhöhen.

Das Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop ist eine von Goddard verwaltete Partnerschaft zwischen Astrophysik und Teilchenphysik. Fermi wurde in Zusammenarbeit mit dem US-Energieministerium und mit wichtigen Beiträgen akademischer Institutionen und Partner in Frankreich, Deutschland, Italien, Japan, Schweden und den Vereinigten Staaten entwickelt.