Kompakte, ultrabride jetfly ved supermassive sorte huller i aktive galakser var allerede kendt for at pakke en imponerende stans i radiobølger. Og nu siger et internationalt team af videnskabsfolk, at de også sparker ud højenergi-gammastråler.
Fjerntliggende galakser er vært for de supermasse sorte huller, som er milliarder af gange tungere end vores sol, men er begrænset til et område, der ikke er større end vores solsystem. De hurtigt roterende sorte huller tiltrækker stjerner, gas og støv og skaber enorme magnetfelter. De magnetiske kræfter kan fange noget af den forbløffende gas og fokusere den i smalle stråler, der flyder væk fra galakens kerne ved hastigheder, der nærmer sig lysets hastighed.
Teoretikere og observatører både har funderet i årtier om arten og sammensætningen af disse energiske radioemitterende jetfly, og hvis de også udstråler i andre dele af det elektromagnetiske spektrum.
Nogle tip blev leveret af EGRET-instrumentet på Compton Gamma Ray-observatorieteleskopet i slutningen af 1990'erne, og nyere opdagelser af røntgenemission foretaget af Chandra-observatoriet.
Nu har astronomer fra Tyskland, USA og Spanien parret observationer af den lyse gammastrålehimmel af NASAs kredsende Fermi Gamma-ray Space Telescope med dem fra det jordbaserede Very Long Baseline Array radioteleskop i USA for at observere materiale, der udvises med enorme hastigheder væk fra de sorte huller i hjertet af meget fjerntliggende galakser. Disse udstødninger har form af smalle jetfly i radioteleskopbilleder og ser ud til at producere gamma-stråler detekteret af Fermi.
”Disse objekter er fantastiske: Endelig ved vi med sikkerhed, at de hurtigste, mest kompakte og lyseste jetfly, som vi ser med radioteleskoper, er dem, der er i stand til at sparke lyset op til de højeste energier,” sagde Yuri Kovalev, Humboldt-medspiller og videnskabsmand ved Max Planck Institute for Radio Astronomy.
Gamma-ray lyse kilder viser sig nu at være lysere, mere kompakte og hurtigere ved lysårsskala end gamma-ray stille kilder.
Fermi, tidligere kendt som GLAST, har været operationel siden sommeren 2008. Teleskopet registrerer et billede af hele himlen med nogle få timer for at udforske de mest ekstreme miljøer i universet, inklusive pulsarer og gammastråler, såvel som sort huller i galaktiske kerner. Gamma-ray observationer alene er imidlertid ikke nok til at skelne den nøjagtige placering af strålingen. VLBA tjener som et forstørrelsesglas til nulstilling af de mest energiske processer i det fjerne univers. Mange genstande, som Fermi har fundet at være ekstreme i gammastråler, udsender kraftige udbrud af radioemission på samme tid.
The Very Long Baseline Array er et kontinentbredt system med ti radioteleskopantenner, der spænder fra Hawaii i vest til de amerikanske Jomfruøer i øst. VLBA, der er dedikeret i 1993, drives af U.S. National Radio Astronomy Observatory og er designet til at overvåge de lyseste objekter i universet med den højeste tilgængelige opløsning i astronomi.
Arbejdet for astronomer stopper ikke her: holdet har konkluderet, at den region af jet, der er tættest på det sorte hul, uden tvivl er det sted, hvor gammastrålen og radioudbruddene af lys stammer fra omtrent samme tid. Imidlertid er nogle dele af puslespillet endnu ikke løst, siger de: nogle lyse gammastrålekilder på himlen synes ikke at have nogen radio eller optisk modstykke - deres art er stadig fuldstændig ukendt.
Kilde: Max-Planck Institute. Resultaterne rapporteres i to publikationer i 1. maj 2009-udgaven afAstrofysiske tidsskriftsbreve (her og her).
Links:
Meget lang baseline-matrix
VLBA-overvågning af AGN-jetfly: MOJAVE-projektet
Fermi Gamma-ray Space Telescope LAT Group
