Etwa 4.500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Cygnus befindet sich eine wahre Sternfabrik namens Cygnus X. Eine, die schätzungsweise über genügend „Rohstoffe“ verfügt, um bis zu zwei Millionen Sonnen zu erzeugen. Von besonderem Interesse ist eine mit Cygnus OB2 bezeichnete, in der 65 der heißesten, größten und gemeinsten bekannten O-Sterne beheimatet sind - und fast 500 B-Mitglieder. Die O-Jungs sprengen in intensiven Abflüssen Löcher in die Staubwolken und stören die kosmischen Strahlen. Eine Studie mit Daten aus dem Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop der NASA zeigt nun, dass diese Störung auf ihre Quelle zurückgeführt werden kann.
Die Cygnus X-Region wurde vor etwa 60 Jahren in Radiofrequenzen entdeckt und ist seit langem von Interesse, bei optischen Wellenlängen jedoch staubverschleiert. Mit dem Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop der NASA können Wissenschaftler nun hinter die Dunkelheit blicken und das Herz durch Gammastrahlenbeobachtungen betrachten. In Regionen der Sternentstehung wie Cygnus X werden subatomare Teilchen erzeugt, und diese kosmischen Strahlen schießen mit Lichtgeschwindigkeit über unsere Galaxie. Wenn sie mit interstellarem Gas kollidieren, streuen sie - was es unmöglich macht, sie bis zu ihrem Ursprungsort zu verfolgen. Dieselbe Kollision erzeugt jedoch eine Gammastrahlenquelle… eine, die erkannt und lokalisiert werden kann.
"Die besten Kandidatenorte der Galaxie für die Beschleunigung der kosmischen Strahlung sind die schnell wachsenden Schalen aus ionisiertem Gas und Magnetfeld, die mit Supernova-Explosionen verbunden sind." sagt das FERMI-Team. "Für Sterne ist Masse Schicksal, und die massereichsten - bekannt als Typ O und B - leben schnell und sterben jung."
Da diese Sterntypen nicht sehr häufig sind, werden Regionen wie Cygnus X zu wichtigen Sternlabors. Seine intensiven Abflüsse und die enorme Menge an Masse füllen das Rezept für das Studium aus. In seinen ausgehöhlten Wänden befinden sich Sterne in Schichten aus dünnem, heißem Gas, die von Bändern aus kühlem, dichtem Gas umhüllt sind. In diesem speziellen Bereich zeichnet sich die LAT-Instrumentierung von Fermi aus - sie erfasst eine unglaubliche Menge an Gammastrahlen.
„Wir sehen junge kosmische Strahlen mit Energien, die mit denen der stärksten Teilchenbeschleuniger der Erde vergleichbar sind. Sie haben gerade ihre galaktische Reise begonnen, indem sie sich im Zick-Zack von ihrem Beschleuniger wegbewegten und Gammastrahlen erzeugten, wenn sie Gas oder Sternenlicht in die Hohlräume trafen “, sagte Co-Autor Luigi Tibaldo, Physiker an der Universität Padua und am italienischen Nationalen Institut für Kernphysik.
Diese hochbeschleunigten Teilchen werden vom LAT mit bis zu 100 Milliarden Elektronenvolt getaktet und zeigen den extremen Ursprung der Gammastrahlenemission. Zum Beispiel beträgt sichtbares Licht nur zwei bis drei Elektronenvolt! Aber warum ist Cygnus X so besonders? Es verwickelt seine Quellen in komplexe Magnetfelder und verhindert, dass die meisten von ihnen entweichen. Alles dank dieser massereichen Sterne…
„Diese Stoßwellen rühren das Gas und verdrehen und verwickeln das Magnetfeld in einem Whirlpool im kosmischen Maßstab, sodass die jungen kosmischen Strahlen, die frisch von ihren Beschleunigern ausgestoßen werden, in diesem Aufruhr gefangen bleiben, bis sie in ruhigere interstellare Regionen gelangen können, wo sie mehr strömen können frei “, sagte Co-Autorin Isabelle Grenier, Astrophysikerin an der Paris Diderot University und der Atomic Energy Commission in Saclay, Frankreich.
Die Geschichte enthält jedoch noch mehr. Der Supernova-Überrest von Gamma Cygni befindet sich ebenfalls in der Nähe und kann sich ebenfalls auf die Ergebnisse auswirken. Zu diesem Zeitpunkt ist das Fermi-Team der Ansicht, dass möglicherweise der ursprüngliche „Kokon“ geschaffen wurde, der die kosmischen Strahlen an Ort und Stelle hält, räumt aber auch ein, dass die beschleunigten Teilchen möglicherweise durch mehrere Wechselwirkungen mit Sternwinden entstanden sind.
"Ob die Teilchen in diesem Kokon weiter Energie gewinnen oder verlieren, muss untersucht werden, aber seine Existenz zeigt, dass die Geschichte der kosmischen Strahlung viel ereignisreicher ist als ein zufälliger Weg von ihren Quellen weg", fügte Tibaldo hinzu.
Quelle der Originalgeschichte: NASA Fermi News.
