Strahlungsblasen im Zentrum der Milchstraße

Fermi Teleskop entdeckt neue Struktur um unsere Galaxie

Strahlungsblasen im Zentrum der Milchstraße
Strahlungsblasen im Zentrum der Milchstraße

Cambridge (USA) - Eigentlich ist unsere Galaxie flach wie eine Frisbeescheibe. Mit dem Fermi Teleskop der NASA wurden nun zwei riesige Blasen sichtbar gemacht, die vom Zentrum der Milchstraße ins All ragen und aus Gammastrahlung bestehen. Die beiden Blasen haben eine Durchmesser von jeweils 25.000 Lichtjahren. Damit sind sie halb so groß wie die Milchstraße selbst. Die Wissenschaftler können bisher nicht erklären, was der Ursprung dieses Phänomens ist.

Mit bloßem Auge ist Gammastrahlung für uns nicht zu erkennen. Das Fermi Large Area Teleskop (LAT) der NASA, welches seit Juni 2008 über der Erde schwebt, macht diese für uns sichtbar. Alle drei Stunden liefert es neue Bilder, mit Hilfe derer sich bisher verborgene Phänomene unseres Universums aufspüren lassen.

Die neueste Entdeckung, die mit dem Teleskop gemacht wurde, sind zwei große Blasen, die aussehen, als würde das schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße enorme Seifenblasen hervorbringen. Sie überziehen rund die Hälfte des für den Menschen sichtbaren Himmels. Deshalb erscheint es zunächst verwunderlich, dass sie nicht schon früher entdeckt wurden. Dies ist auf einen Nebel aus Gammastrahlung zurückzuführen, der überall am Himmel zu finden ist. Die Gruppe um Astronom Douglas Finkbeiner vom Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik in Cambridge, Massachusetts entdeckte das Phänomen, als sie die öffentlich zugänglichen Daten des Teleskops neu auswertete. Nebel und Blasen weisen ihr Energiemaximum bei unterschiedlichen Werten auf. Über verschiedene Annahmen für die Energie des Gammanebels gelang es den Forschern diesen herauszufiltern und die beiden gigantischen Blasen zum Vorschein zu bringen. Die Ergebnisse der Wissenschaftler werden in der nächsten Ausgabe des "Astrophysical Journal" veröffentlicht.

Die Forscher stellten auch fest, dass die Blasen im an unsere Galaxie angrenzenden Teil Strahlung im Röntgenbereich, also bei niedrigerer Energie, emittieren. Schon bei einer Satellitenmission, die 1990 deutsche Astronomen durchführten, wurde dieser Teil der Blasen entdeckt. Ihr ganzes Ausmaß konnte in der früheren Studie allerdings nicht bestimmt werden.

Gammastrahlung ist die energiereichste Strahlung die wir kennen. Wie bei sichtbarem Licht handelt es sich bei ihr um elektromagnetische Strahlung, das heißt sie besteht aus Photonen. Die Energie ihrer Photonen ist allerdings Millionen mal so hoch wie die des Lichts, das unsere Augen wahrnehmen. Gammastrahlung kann zum Beispiel entstehen, wenn Partikel, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen, auf elektromagnetische Strahlung treffen. Die Teilchen geben dann einen Teil ihrer Energie an die Photonen ab. Diese Energiezufuhr erhöht die Energie der Photonen so stark , dass Gammastrahlung entsteht. Dieser Mechanismus wird auch als inverser Compton-Effekt bezeichnet. Gammastrahlung kann sich aber auch bilden, wenn hochenergetische Teilchen durch Materie abgebremst werden. Beim Abbremsvorgang verlieren die Teilchen Energie und setzen diese in Form von Photonen hoher Energie frei. Das ist dann die Gammastrahlung.

Die Existenz der Blasen stellt Astrophysiker auf der ganzen Welt vor ein Rätsel. In vielen anderen Galaxien wurde Gammastrahlung rund um einen Partikelstrom von hoher Geschwindigkeit beobachtet. Möglicherweise sind die Blasen Überrest eines Teilchenstroms, der sich in der Vergangenheit rasend schnell auf das schwarze Loch der Milchstraße zubewegt hat. Eine andere Theorie nimmt an, dass die Blasen durch Gas entstanden, welches bei einer explosionsartigen Bildung neuer Sterne im Zentrum unserer Galaxie freigesetzt wurde. Bis man sich über den wirklichen Ursprung im Klaren ist, geht das Rätselraten wohl noch eine Weile weiter.