Schlagwort: Gammastrahlung

Veröffentlicht am

Swift-Boost-Mission

Bildcredit: Katalyst Space; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Manchmal braucht jeder ein bisschen Hilfe von Freundinnen oder Freunden. Das Neil Gehrels Swift-Observatorium der NASA ist fast 22 Jahren im All. Nun benötigt es einen Schub, um in der Umlaufbahn zu bleiben.

Dieses Video zeigt eine künstlerische Darstellung der Swift Boost Mission: Das Raumfahrzeug LINK von Katalyst startete gestern auf einer Pegasus XL-Rakete von Northrop Grumman. Es ist jetzt unterwegs und hebt Swift in den nächsten Monaten in eine höhere Umlaufbahn.

Noch nie hat jemand so ein Manöver versucht. Wenn es gelingt, haben wir eine neue Technologie, mit der Satelliten in niedrigen Umlaufbahnen länger im All bleiben können. Normalerweise sinken sie mit der Zeit ab.

Die Instrumente von Swift beobachten die energiereichsten Explosionen im Universum. Dazu nützen sie Gammastrahlung, Röntgen- und Ultraviolettlicht. Er hat auch die besondere Fähigkeit, sich in ein paar Dutzend Sekunden neu auszurichten. Astronominnen und Astronomen auf der ganzen Welt und alle, die kosmische Explosionen mögen, hoffen auf einen Erfolg der Mission!

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Überreste der Supernova-Geschwister

Der Quallennebel ist hier farbcodiert dargestellt. Der größte Teil des Nebels leuchtet gelb. Links ist ein violettes Filament, und im Nebel ziehen blaue Fasern durch die Mitte. Rechts leuchtet ein sehr heller Stern, er heißt Propus.
Bildcredit: Goddard-Raumfahrtzentrum der NASA und M. Michailidis et al. 2026; Optisch: DSS; Infrarot: NASA/WISE/JPL–Caltech/UCLA; Ultraviolett: NASA/Swift; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Was passiert, wenn ein Stern in einem Doppelsternsystem zur Supernova wird? Dieses Bild kombiniert sichtbares Licht in Gelb, ultraviolettes Licht in Lila sowie infrarotes Licht in Türkis, Rot und Orange. Es zeigt zwei Supernova-Überreste und ihre Umgebung, die etwa 6000 Lichtjahre entfernt sind. Der jüngere ist der bekannte Quallen-Nebel in der Mitte. Er leuchtet im Bild großteils gelb. Mit bloßem Auge gesehen wäre er am Himmel größer als der Vollmond.

Das lilafarbene Filament gehört zu einem älteren Supernova-Überrest. Er hat die Bezeichnung G189.6+3.3 und überlappt den jüngeren Überrest. Eine neue Studie nutzte Daten des Weltraumteleskops Fermi der NASA, das in Gammastrahlen beobachtet. So will man ihre Geschichte rekonstruieren.

In der Astronomie vermutet man, dass dort ursprünglich ein System aus zwei Sternen war, also ein Doppelsternsystem. Der erste Stern explodierte als Supernova. Dabei schleuderte er seinen Begleiter weg. Der explodierte dann ebenfalls Zehntausende Jahre später als Supernova. So überlagerten sich die beiden Supernova-Überreste, die wir heute sehen.

Der helle Stern rechts ist eigentlich ein System aus drei Sternen, er heißt Propus.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Der Supernovaüberrest CTA 1

Im Bild sind rote und blaue Nebelfetzen verteilt, gemischt mit kleinen, rot leuchtenden Sternen.

Bildcredit und Bildrechte: Thomas Lelu

Im Zentrum von CTA 1 befindet sich ein „stiller Pulsar„. 1960 entdeckten Astronomen*, dass der Supernova-Überrest im Radiowellenbereich aktiv ist. Sie erkannten ihn als Überrest der Explosion eines massereichen Sterns. Doch bei dem Pulsar entdeckte man keine Radiopulse. Man erwartete, dass vom kollabierten Kern des Sterns ein rotierender Neutronenstern übrig bleibt.

Bei der ursprünglichen Supernova-Explosion vor 10.000 Jahren blieb eine interstellare Trümmerwolke zurück. Sie ist in optischen Wellenlängen kaum zu erkennen. Noch immer dehnen sich die Stoßfronten aus. Das ist auf diesem lange belichteten Bild zu sehen, das mit einem Teleskop erstellt wurde. Der Sternenrest ist etwa 2 Grad groß. Er reicht über ein Sternfeld im nördlichen Sternbild Kepheus.

Zwar wurde seither in Radiowellenlängen kein Pulsar entdeckt. Doch das Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi entdeckte im Jahr 2008 die gepulste Emission von CTA 1. Man erkannte ihn als der rotierende Neutronenstern des Supernova-Überrests. Die Quelle ist die erste einer neuen Klasse von Pulsaren. Diese Art Pulsare sendet keine Impulse im Radiowellenbereich, pulsiert aber in energiereicher Gammastrahlung.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Fermis zwölfjährige Gammastrahlenkarte des ganzen Himmels

Die abgebildete Karte des ganzen Himmels ist tiefblau gefärbt, waagrecht verläuft ein rotes Band, das an einigen Stellen gelb ist. Über den Himmel sind wenige helle Stellen verteilt.

Bildcredit: NASA, DOE, Fermi LAT-Arbeitsgemeinschaft; Text: Barb Mattson (U. Maryland, NASA’s GSFC)

Vergesst den Röntgenblick – stellt euch vor, was ihr mit dem Gammastrahlenblick sehen könntet! Diese Karte des ganzen Himmels zeigt, wie sich das Universum dem Fermi Gamma-ray Space Telescope der NASA präsentiert.

Fermi sieht Licht mit Energien, die ungefähr eine Milliarde Mal so stark sind, wie es das menschliche Auge sehen kann. Die Karte kombiniert 12 Jahre Fermi-Beobachtungen. Die Farben stehen für die Helligkeiten der Quellen der Gammastrahlung. Stärkere Quellen erscheinen in helleren Farben.

Der auffällige Streifen in der Mitte ist die Zentralebene unserer Milchstraße. Die meisten roten und gelben Punkte über und unter der Ebene der Milchstraße sind weit entfernte Galaxien. Die meisten Punkte in der Ebene sind nahe Pulsare.

Der blaue Hintergrund, der das Bild ausfüllt, ist das diffuse Leuchten von Gammastrahlung aus weit entfernten Quellen. Sie sind zu schwach, um sie voneinander zu unterscheiden. Manche Quellen von Gammastrahlung können nicht identifiziert werden und bleiben somit Forschungsobjekte – derzeit weiß niemand, was sie sind.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Energiereiches Teilchen schlägt auf der Erde ein

Die Illustration zeigt eine sehr energiereiche kosmische Strahlung, die in der Erdatmosphäre einen Luftschauer auslöst. Unten ist eine Reihe von Luftschauer-Detektoren zu sehen.

Illustrationscredit: Osaka Metropolitan U./L-INSIGHT, Kyoto U./Ryuunosuke Takeshige

Es war eines der energiereichsten Teilchen, das auf der Erde einschlug, aber woher kam es eigentlich? Wie jede Art kosmischer Strahlung, die auf die Erdatmosphäre trifft, versprühte das nach der Shinto–Sonnengöttin Amerterasu benannte Teilchen einen Schauer aus Elektronen, Protonen und anderen Elementarteilchen.

Die Abbildung zeigt einen Luftschauer aus kosmischer Strahlung, der auf das Telescope Array in Utah, USA, traf, welches das Amaterasu-Ereignis im Mai 2021 aufzeichnete. Diese durch kosmische Strahlung verursachten Luftschauer sind so häufig, dass man wahrscheinlich selbst schon einmal in so einem Teilchenregen war, ohne es zu merken.

Der Ursprung dieser energiereichen Teilchen wird im Atomkern vermutet, bleibt aber in zweierlei Hinsicht ein Rätsel. Erstens ist nicht klar, woher ein einzelnes Teilchen oder ein Atomkern so dermaßen viel Energie haben kann, und zweitens blieben alle Versuche der Spur des Teilchens zu seinem Ursprung folgen, um Hinweise auf eine mögliche Quelle zu finden, bislang erfolglos.

Offene Wissenschaft: Mehr als 3200 Codes in der Astrophysik-Quellcodebibliothek
Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Die HESS-Teleskope erforschen den Hochenergie-Himmel

Videocredit und -rechte: Jeff Dai (TWAN), H.E.S.S. Arbeitsgemeinschaft;
Musik: Ibaotu Katalognummer 1044988 (Mit Genehmigung verwendet)

Sie wirken wie moderne mechanische Dinosaurier, doch es sind gewaltige schwenkbare Augen, die den Himmel beobachten. Das Hochenergie-Stereoskopische System (H.E.S.S.) besteht aus vier reflektierende Spiegelteleskope, jeweils 12 Meter groß, diese sind um ein größeres Teleskope mit einem 28-Meter-Spiegel angeordnet.

Die Teleskope wurden so konzipiert, dass sie ein seltsames Flackern in blauem Licht – sogenannte Tscherenkow-Strahlung – aufspüren können. Diese Strahlung entsteht, wenn sich geladene Teilchen etwas schneller bewegen als die Lichtgeschwindigkeit in der Luft. Dieses Licht wird abgestrahlt, wenn ein Gammastrahl von einer fernen Quelle ein Molekül in der Erdatmosphäre trifft und einen Schauer geladener Teilchen auslöst.

H.E.S.S. ist empfindlich für einige Photonen mit sehr hoher Energie (TeV), die das Universum durchqueren. Das System H.E.S.S. ist seit 2003 in Namibia in Betrieb und sucht nach Dunkler Materie. Bisher entdeckte es mehr als 50 Quellen, die energiereiche Strahlung abgeben, zum Beispiel Supernovaüberreste oder die Zentren von Galaxien, die sehr massereiche Schwarze Löcher enthalten.

Die H.E.S.S.-Teleskope wurden im Juni gefilmt. Die Zeitrafferaufnahmen zeigen, wie sie vor dem Hintergrund der Milchstraße und den Magellanschen Wolken schwenken und starren. Gelegentlich zischt ein Satellit im Erdorbit vorbei.

Im Universum surfen: mit dem APOD-Zufallsgenerator
Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Röntgenringe um einen Gammastrahlenausbruch

Um den Röntgenblitz GRB 221009A ist ein schalenförmiges Lichtecho zu beobachten, das teilweise in unserer Milchstraße liegt und teilweise im fernen Universum.

Bildcredit: NASA Swift Obs.; Daten: B. Cenko (NASA’s GSFC), A. Beardmore (U. Leicester) et al.; Bearbeitung: J. Miller (U. Michigan)

Warum erscheinen Röntgenringe um einen Gammablitz? Die überraschende Antwort hat weniger mit der Explosion selbst zu tun, sondern vielmehr mit dem Licht, das von staubreichen Gasgebieten in unserer Milchstraße reflektiert wird.

GRB 221009A war eine gewaltige Explosion – ein sehr heller Gammablitz (GRB), der im weit entfernten Universum stattfand. Seine Strahlung erreichte letzte Woche unser Sonnensystem. Da GRBs auch größere Mengen Röntgenstrahlen emittieren können, kam fast gleichzeitig mit der Gammastrahlung ein heller Röntgenblitz an.

In diesem Fall prallten die Röntgenstrahlen auch an staubreichen Regionen in unserer Milchstraße ab und verursachten so die ungewöhnlichen Reflexionen. Je größer der Winkel zwischen dem reflektierenden Staub in der Milchstraße und dem GRB ist, desto größer ist der Radius der Röntgenstrahlenringe und desto länger es dauert es typischerweise, bis diese Lichtechos eintreffen.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

GRB 221009A

Das Bild zeigt den Gammablitz GRB 221009A, der mit dem Weltraum-Gammastrahlenteleskop Fermi detektiert wurde.

Bildcredit: NASA, DOE, Fermi-LAT-Arbeitsgemeinschaft

Der Gammablitz GRB 221009A kündigt wahrscheinlich an, wie ein neues Schwarzes Loch entsteht. Es geschah vor langer Zeit im fernen Universum im Kern eines kollabierenden Sterns. Diese Animation entstand aus Daten des Gammastrahlen-Weltraumteleskops Fermi. Sie zeigt die extrem starke Explosion.

Fermi detektierte die Daten in Gammastrahlenenergie. Dabei spürte der Satellit Photonen mit einer Energie von mehr als 100 Millionen Elektronenvolt auf. Im Vergleich dazu haben Photonen in sichtbarem Licht eine Energie von etwa 2 Elektronenvolt. Links verläuft ein stetiges, energiereiches Gammastrahlenleuchten aus der Ebene unserer Milchstraße quer durch das 20 Grad große Bild. In der Mitte erscheint der flüchtige Gammablitz GRB 221009A und verblasst dann wieder. GRB 221009A war einer der hellsten Gammastrahlenausbrüche, die je detektiert wurden. Was Gammablitze betrifft, ist er relativ nahe, doch mit einer Distanz von etwa 2 Milliarden Lichtjahren ist er immer noch weit entfernt.

Fermis Large Area Telescope (LAT) kreist im niedrigen Erdorbit und erfasste die Gammastrahlen-Photonen des Ausbruchs in einem Zeitraum von mehr als 10 Stunden. Die energiereiche Strahlung von GRB 221009A fegte letzten Sonntag, dem 9. Oktober, über den Planeten Erde hinweg.

Zur Originalseite