Quasar jets sind Teilchenbeschleuniger Tausende von Lichtjahre lang

In den letzten Jahren haben Wissenschaftler das Universum mit Gammastrahlen beobachtet, die Photonen mit sehr hohen Energie. Gammastrahlen, die einen Teil der kosmischen Strahlung, die die Erde ständig bombardieren, aus Regionen des Universums stammen, in dem Teilchen zu großen Energien unerreichbaren in menschlichen gebauten Beschleuniger beschleunigt werden. Gammastrahlen werden von einem breiten Spektrum von kosmischen Objekten, wie Quasare emittiert, die aktiven Galaxien mit einem hochenergetischen Kern sind. Die Intensität der Strahlung, die von diesen Systemen emittiert wird, kann sehr kurze Zeiträume von bis zu einer Minute variieren. Wissenschaftler daher angenommen, dass die Quelle dieser Strahlung sehr klein war und in der Nähe eines Schwarzen Lochs befindet, die eine Masse von mehreren Milliarden Mal haben kann, dass der Suns. Das schwarze Loch wird gedacht, um die Angelegenheit zu verschlingen hinein Spirale nach unten und werfen einen kleinen Teil davon in Form von großen Jets von Plasma, bei relativistischen Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit, also die Umverteilung der Materie im ganzen Beitrag Universum.

Mit Hilfe der H.E.S.S. Observatory in Namibia, eine internationale Zusammenarbeit astrophysik beobachtete eine Radio Galaxy (eine Galaxie, die stark leuchtender ist, wenn bei Radiowellenlängen beobachtet) für mehr als 200 Stunden bei beispiellos Auflösung. Als nächste Radiogalaxie zur Erde, ist Centaurus A günstig Wissenschaftler für eine solche Studie, so dass sie die Region Emittieren des sehr hochenergetischer Strahlung zu identifizieren, während die Flugbahn der Plasmastrahlen zu studieren. Sie konnten zeigen, dass die Gammastrahlenquelle über eine Entfernung von mehreren tausend Lichtjahre erstreckt. Diese erweiterte Emission zeigt an, dass die Teilchenbeschleunigung nicht stattfindet ausschließlich in der Nähe des schwarzen Loches, sondern auch entlang der gesamten Länge der Plasmastrahlen. Auf der Grundlage dieser neuen Ergebnisse wird nun angenommen, dass die Teilchen durch stochastische Prozesse entlang der Jet wieder beschleunigt werden. Die Entdeckung legt nahe, dass viele Radiogalaxien mit verlängertem jets Elektronen beschleunigen und extreme Energien könnte Gammastrahlen emittieren, möglicherweise die Ursprünge der einen wesentlichen Anteil der diffusen extragalactic Gammahintergrundstrahlung zu erklären.

Diese Ergebnisse liefern wichtige neue Einblicke in kosmischen Gammastrahlen-Emitter, insbesondere über die Rolle der Radiogalaxien als hocheffiziente relativistische Elektronenbeschleuniger. Aufgrund ihrer großen Zahl, so scheint es, dass Radiogalaxien gemeinsam einen sehr wichtigen Beitrag zur Umverteilung von Energie im intergalaktischen Medium machen. Die Ergebnisse dieser Studie erforderte umfangreiche Beobachtungen und optimierte Analysetechniken mit H.E.S.S., die empfindlichste Gammastrahlen-Observatorium auf dem Laufenden. Next-Generation-Teleskope (Cherenkov Telescope Array oder CTA) wird ohne Zweifel machen es möglich, noch genauer, dieses Phänomen zu beobachten.