Das Galaxy NGC 3079, ungefähr 67 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, enthält zwei galaktische Blasen. Diese Blasen geben Licht in Form von Röntgen-, optischen und Funkemissionen ab. (Kredit: NASA / CXC / U. Michigan)

Kommen kosmische Strahlung aus galaktischen Blasen?

Neue Forschungen liefern Hinweise darauf, dass galaktische Blasen kosmische Strahlung auslösen können.

Im Weltraum besteht eine galaktische Blase aus einem leichteren Gas, das in einer schwereren Blase eingeschlossen ist.

Das Galaxy NGC 3079, das sich etwa 67 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, enthält zwei galaktische Blasen - eine mit 4.900 Lichtjahren und eine mit 3.600 Lichtjahren. Diese Blasen geben Licht in Form von Röntgen-, optischen und Funkemissionen ab, mit denen NASA-Teleskope, wie sie beispielsweise am NASA Chandra X-ray Observatory vorliegen, diese erkennen können.

Neue Beobachtungen von Chandra zeigen, dass ein kosmischer Teilchenbeschleuniger an den Rändern der kosmischen Blasen von NGS 3079 ultraenergetische Teilchen produziert. Dies ist der Beweis dafür, dass kosmische Strahlen von diesen Blasen und ähnlichen Strukturen ausgehen.

Während sich die äußeren Bereiche galaktischer Blasen mit dem umgebenden Gas ausdehnen und mit ihnen kollidieren, glauben Forscher, dass geladene Teilchen in den Stoßwellen magnetische Felder streuen und abprallen. Wenn die Teilchen die Schockfront überschreiten, werden sie auf Energien beschleunigt, die etwa 100-mal stärker sind als die, die der leistungsfähigste von Menschen hergestellte Teilchenbeschleuniger der Welt erzeugt. Einige dieser Energiepartikel können entweichen und sogar die Atmosphäre der Erde in Form von kosmischen Strahlen treffen.

Die Menge der Radiowellen, die eine der galaktischen Blasen erzeugt, legt nahe, dass die Quelle der Röntgenstrahlung Elektronen sind, die um die Magnetfelder der Stoßwellen am Rand der Blase herumwirbeln. Ein Prozess namens Synchrotronstrahlung strahlt die Elektronen aus. Die Beobachtungen der Forscher liefern den ersten direkten Beweis für Synchrotronstrahlung in hochenergetischen Röntgenstrahlen aus einer massiven galaktischen Blase.

Die Forscher entdeckten die Radioemission auf beiden Seiten der Blase, die harte Röntgenstrahlung jedoch nur auf der Südwestseite.

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Es ist merkwürdig, dass die nordöstliche Seite, die in jeder anderen Wellenlänge heller ist (Radio, h-Alpha, weiches Röntgen), nicht mit harten Röntgenstrahlen erkannt wird, sagt Jiangtao Li, wissenschaftlicher Assistent in der Astronomieabteilung am Universität von Michigan. Es ist noch nicht klar, warum die Forscher keine Synchrotronemission aus der anderen Blase festgestellt haben.

Die neue Forschung erscheint im Astrophysical Journal.

Quelle: Nardy Baeza Bickel für die University of Michigan

Originalstudie DOI: 10.3847 / 1538–4357 / ab010a

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