science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Gammastraling in de lucht

Een artist's concept van het Fermi Gamma-Ray Astronomy-ruimtevaartuig in een baan om de aarde. Astronomen die infraroodobservaties gebruiken om Fermi-blazarbronnen te identificeren tussen de vele kandidaten in een Fermi-gezichtsveld, hebben twee nieuwe catalogi van gammastraalblazars gepubliceerd. Krediet:NASA/Fermi

Wanneer de superzware zwarte gaten in het centrum van sterrenstelsels materiaal aangroeien, ze kunnen krachtige stralen van geladen deeltjes uitstoten met snelheden die die van licht benaderen. Deze deeltjes zenden op hun beurt straling uit over het elektromagnetische spectrum, van radio tot gammastraling. Als de jets toevallig op de aarde gericht zijn, deze objecten worden blazars genoemd, en in een uitbarsting kunnen ze evenveel straling uitzenden als een miljoen miljard zonnen.

NASA's Fermi Gamma Ray Astronomy-satelliet, gelanceerd in 2008, heeft veel heldere bronnen van gammastraling gedetecteerd, maar bepalen wat ze zijn en of ze blazar zijn, is moeilijk omdat Fermi's resolutie aan de hemel slechts ongeveer de grootte heeft van een kwart volle maan, en dat grote gebied van de hemel bevat typisch veel bronnen die in de gammastraling zouden kunnen uitzenden. Bovendien, blazars zijn notoir variabel bij hoge energieën en hun onregelmatige flikkering kan het moeilijk maken om ze precies te lokaliseren. Uitgebreide observaties van mogelijke kandidaten met (optische) faciliteiten kunnen succesvol zijn, maar zijn zeer tijdrovend.

Een team van astronomen, waaronder CfA-astronomen Raffaele D'Abrusco en Howard Smith, ontdekte dat de infrarode kleuren van blazars over het algemeen uniek zijn omdat de emissie, in plaats van van heet stof, zoals gebruikelijk is, is in plaats daarvan afkomstig van processen die verband houden met de blazar-jets. Ze gebruikten kleurgegevens van de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) in combinatie met catalogi van radiobronnen om de meest veelbelovende kandidaat-objecten voor gammastraling in het Fermi-onderzoek te identificeren en hebben ze de afgelopen jaren gevolgd, met een succespercentage dat blazars van ongeveer 90 procent bevestigt.

Hetzelfde team van astronomen heeft nu hun oorspronkelijke werk uit 2014 uitgebreid met alle meest recente gegevens die door Fermi zijn verzameld en een nieuw algoritme voor het analyseren van de WISE-gegevens. en hebben twee nieuwe catalogi van WISE blazar-kandidaten geproduceerd met in totaal 15, 120 kandidaat-bronnen. Het nieuwe werk zal veel meer gedetailleerde vervolganalyses van gammastraalblazars mogelijk maken, evenals andere soorten blazars. Van de gammastraling is bekend dat het reflecteert, in zijn dramatische verschijning, vele andere soorten extreme fysieke processen, bijvoorbeeld mogelijke vernietiging van donkere materie in sommige scenario's, en de nieuwe catalogi zullen een veel vollediger onderzoek mogelijk maken van de dominante bijdrage aan het gammastralingsuniversum:blazars.