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Fermi-Blasen
Die Fermi-Blasen sind zwei große, blasenförmige Strukturen aus Gammastrahlung, die in Form einer 8 ober- und unterhalb des Zentrums unserer Milchstraße liegen. Sie erstrecken sich etwa 25.000 Lichtjahre in beide Richtungen aus dem galaktischen Zentrum. Entdeckt wurden sie 2010 von Meng Su, Douglas Finkbeiner, Tracy Slatyer bei der Durchforstung der Daten des Fermi Gamma-ray Space Telescope.
Eigenschaften
Die Fermi-Blasen sind für das menschliche Auge unsichtbar. Die Strahlung, die von ihnen ausgeht, liegt im Bereich der Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und Radiowellen. Sie bedecken mehr als die Hälfte des sichtbaren Himmels und erstrecken sich vom Sternbild Jungfrau bis zum Sternbild Kranich. Sie enthalten schwere Elemente wie Silizium, Kohlenstoff und Aluminium. Das geschätzte Alter der Fermi-Blasen liegt bei 3 Millionen Jahren.
Ähnliche blasenartige Strukturen wurden um die Galaxien Centaurus A, die Zigarrengalaxie (M82) sowie möglicherweise auch um die Andromedagalaxie (M31) beobachtet.
Entstehung
Die genaue Ursache der Entstehung der Fermi-Blasen ist noch Gegenstand wissenschaftlicher Forschung und Diskussion, aber es gibt einige vorherrschende Theorien:
Aktivität des supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße (Sagittarius A*):
Diese Theorie besagt, dass die Blasen durch Jets von Energie und Teilchen entstanden sein könnten, die von dem zentralen Schwarzen Loch ausgesandt werden und durch die Wechselwirkung mit der galaktischen Umgebung Gammastrahlen emittieren. Die zeitliche Abfolge der Ereignisse, die zur Entstehung der Fermi-Blasen führten, wird oft mit einer vergangenen Periode starker Aktivität von Sagittarius A* im Zentrum unserer Milchstraße in Verbindung gebracht. Diese Aktivitätsphase könnte einem Szenario ähneln, das auch in anderen Galaxien beobachtet wird, in denen aktive galaktische Kerne (AGNs) große Mengen an Energie in ihre Umgebung abgeben. Die Untersuchung der Beziehung zwischen Sgr A* und den Fermi-Blasen ist von großer Bedeutung für das Verständnis der Energetik und Dynamik von Galaxienkernen. Sie bietet auch Einblicke in die Prozesse, die das interstellare Medium beeinflussen und die großräumige Struktur und Evolution von Galaxien formen.
Sternentstehung und -tod in der Galaktischen Scheibe:
Eine andere Theorie führt die Blasen auf Prozesse der Sternentstehung und die damit verbundenen Supernova-Explosionen in der Nähe des galaktischen Zentrums zurück. Diese gewaltigen Sternexplosionen könnten genug Energie freigesetzt haben, um die riesigen Blasen zu formen.
Interaktionen mit dunkler Materie:
Einige Wissenschaftler spekulieren, dass die Wechselwirkungen von Teilchen mit dunkler Materie ebenfalls zur Emission der hochenergetischen Gammastrahlen beitragen könnten, die in den Fermi-Blasen beobachtet werden.
eROSITA-Blasen
Die eROSITA-Blasen wurden erstmals im Jahr 2020 von einem Team von Wissenschaftlern im Rahmen der ersten vollständigen Himmelsdurchmusterung des eROSITA-Röntgenteleskops entdeckt, das ein Teil des russisch-deutschen Weltraumobservatoriums Spektr-RG ist.[1][2]
Die eROSITA-Blasen sind große, blasenartige Strukturen, die sich etwa 14 Kiloparsec symmetrisch über und unter dem galaktischen Zentrum der Milchstraße sowohl nach Norden als auch nach Süden erstrecken. Sie zeigen ähnliche morphologische Merkmale wie die zuvor entdeckten Fermi-Blasen. Während die Fermi-Blasen vor allem im Gammastrahlenbereich sichtbar sind, werden die eROSITA-Blasen im Bereich der weichen Röntgenstrahlung beobachtet und sind größer und energiereicher als diese.
Die eROSITA-Blasen überlappen räumlich mit den Fermi-Blasen, was darauf hinweist, dass beide Strukturen wahrscheinlich durch denselben astrophysikalischen Prozess entstanden sind. Die scharfen Grenzen dieser Blasen weisen auf kollisionsfreie und nicht-strahlende Schocks hin und bestätigen die Idee, dass die Blasen nicht der Überrest einer lokalen Supernova sind, sondern Teil einer ausgedehnten Struktur im galaktischen Maßstab, die eng mit den in der Gammastrahlung beobachteten Merkmalen verbunden ist.[1]
Siehe auch
Fermi-Blase - Artikel in der deutschen Wikipedia
Literatur
- Meng Su, Douglas Finkbeiner, Tracy Slatyer (2010): Giant Gamma-ray Bubbles from Fermi-LAT: Active Galactic Nucleus Activity or Bipolar Galactic Wind?. arxiv:1005.5480v3
- R. M. Crocker et al (2012): A unified model of the Fermi bubbles, microwave haze, and polarized radio lobes: reverse shocks in the galactic center's giant outflows. In: The Astrophysical Journal. doi:10.1088/0004-637X/808/2/107
- M. Ackermann et al (2014): The spectrum of isotropic diffuse gamma-ray emission between 100 MeV and 820 GeV. In: The Astrophysical Journal. arxiv:1410.3696
- Kartick C. Sarkar, Biman B. Nath, Prateek Sharma (2016): Clues to the origin of Fermi Bubbles from OVIII/OVII line ratio. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. doi:10.1093/mnras/stx314.
- Matthew J. Miller, Joel N. Bregman (2016): The Interaction of the Fermi Bubbles with the Milky Way's Hot Gas Halo. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. doi:10.3847/0004-637X/829/1/9.
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 Peter Predehl et al. and the eROSITA collaboration: Detection of large-scale X-ray bubbles in the Milky Way halo. Nature, 9. Dezember 2020 arxiv:2012.05840 doi:10.48550/arXiv.2012.05840 researchgate.net
- ↑ Peter Predehl et al.: eROSITA findet riesige Blasen im Halo der Milchstraße. Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik. 9. Dezember 2020
