Bildnachweis: ESA
Das Integrale Gammastrahlenobservatorium der Europäischen Weltraumorganisation hat eine neue Karte der Milchstraße im Gammastrahlenspektrum erstellt. Aber die Frage ist, was produziert all dieses Aluminium? Einige Astronomen glauben, dass diese von bestimmten Objekten in der Milchstraße wie roten Riesensternen oder heißen blauen Sternen erzeugt werden könnten. Eine andere Möglichkeit ist, dass es als Teil von Supernova-Explosionen erzeugt wird. Integral wird helfen, diesem Rätsel auf den Grund zu gehen.
Das Gammastrahlenobservatorium Integral der ESA macht hervorragende Fortschritte und kartiert die Galaxie bei wichtigen Gammastrahlenwellenlängen.
Es ist nun an der Zeit, den Astronomen das bisher wahrste Bild der jüngsten Änderungen in der chemischen Zusammensetzung der Milchstraße zu vermitteln. Gleichzeitig hat es ein "Antimaterie" -Rätsel im Zentrum der Galaxie bestätigt.
Seit ihrer Bildung aus einer Wolke aus Wasserstoff und Heliumgas vor etwa 12 000 Millionen Jahren wurde die Milchstraße allmählich mit schwereren chemischen Elementen angereichert. Dadurch konnten sich Planeten und tatsächlich das Leben auf der Erde bilden.
Heute ist eines dieser schwereren Elemente - radioaktives Aluminium - in der gesamten Galaxie verbreitet und gibt beim Zerfall in Magnesium Gammastrahlen mit einer Wellenlänge ab, die als "1809 keV-Linie" bekannt ist. Integral hat diese Emission mit dem Ziel kartiert genau zu verstehen, was all dieses Aluminium produziert.
Integral untersucht insbesondere die „Hot Spots“ aus Aluminium, die die Galaxie prägen, um festzustellen, ob diese durch einzelne Himmelsobjekte oder durch die zufällige Ausrichtung vieler Objekte verursacht werden.
Astronomen glauben, dass die wahrscheinlichsten Quellen des Aluminiums Supernovae (explodierende Sterne mit hoher Masse) sind. Da die Zerfallszeit des Aluminiums etwa eine Million Jahre beträgt, zeigt die Karte von Integral, wie viele Sterne in der jüngeren Himmelsgeschichte gestorben sind. Andere mögliche Quellen für das Aluminium sind „rote Riesensterne“ oder heiße blaue Sterne, die das Element auf natürliche Weise abgeben.
Um zwischen diesen Optionen zu entscheiden, kartiert Integral auch radioaktives Eisen, das nur in Supernovae produziert wird. Theorien besagen, dass während einer Supernova-Explosion Aluminium und Eisen zusammen in derselben Region des explodierenden Sterns produziert werden sollten. Wenn also die Verteilung des Eisens mit der des Aluminiums übereinstimmt, wird dies beweisen, dass die überwiegende Mehrheit des Aluminiums tatsächlich aus Supernovae stammt.
Diese Messungen sind schwierig und bisher nicht möglich, da die Gammastrahlensignatur von radioaktivem Eisen etwa sechsmal schwächer ist als die von Aluminium. Da das leistungsstarke Integral-Observatorium der ESA im Laufe des nächsten Jahres mehr Daten sammelt, wird es endlich möglich sein, die Signatur von radioaktivem Eisen zu enthüllen. Dieser Test wird Astronomen sagen, ob ihre Theorien darüber, wie Elemente sich bilden, korrekt sind.
Zusätzlich zu diesen Karten blickt Integral tief in das Zentrum der Galaxie, um dort die detaillierteste Karte aller Zeiten von „Antimaterie“ zu erstellen.
Antimaterie ist wie ein Spiegelbild normaler Materie und entsteht bei extrem energetischen atomaren Prozessen: zum Beispiel beim radioaktiven Zerfall von Aluminium. Seine Signatur ist als "511 keV-Linie" bekannt. Obwohl die Beobachtungen von Integral noch nicht vollständig sind, zeigen sie, dass sich im Zentrum der Galaxie zu viel Antimaterie befindet, um allein vom Aluminiumzerfall zu stammen. Sie zeigen auch deutlich, dass es viele Antimateriequellen geben muss, da sie sich nicht auf einen einzelnen Punkt konzentrieren.
Es gibt viele mögliche Quellen für diese Antimaterie. Neben Supernovae, alten roten und heißen blauen Sternen gibt es Jets von Neutronensternen und Schwarzen Löchern, Sternfackeln, Gammastrahlenausbrüchen und Wechselwirkungen zwischen kosmischen Strahlen und den staubigen Gaswolken des interstellaren Raums.
Chris Winkler, Projektwissenschaftler bei Integral, sagt: „Wir haben in den ersten Monaten der Aktivität hervorragende Daten gesammelt, können und werden aber im nächsten Jahr noch viel mehr tun. Die Genauigkeit und Sensibilität von Integral haben unsere Erwartungen bereits übertroffen, und in den kommenden Monaten könnten wir Antworten auf einige der faszinierendsten Fragen der Astronomie erhalten. “
Originalquelle: ESA-Pressemitteilung
