Kompakta, ultrabratta strålar vid supermassiva svarta hål i aktiva galaxer var redan kända för att packa en imponerande stans i radiovågor. Och nu säger ett internationellt team av forskare att de också sparkar ut hög-energi gammastrålar.
Avlägsna galaxer är värd de supermassiva svarta hålen, som är miljarder gånger tyngre än vår sol men är begränsade till en region som inte är större än vårt solsystem. De snabbt roterande svarta hålna lockar stjärnor, gas och damm och skapar enorma magnetfält. De magnetiska krafterna kan fånga en del av den infallande gasen och fokusera den i smala strålar som flyter bort från galaxens kärna med hastigheter som närmar sig ljusets hastighet.
Teoretiker och observatörer har förundrat i årtionden om arten och sammansättningen av dessa energiska radioemitterande strålar, och om de också strålar i andra delar av det elektromagnetiska spektrumet.
Vissa tips tillhandahölls av EGRET-instrumentet på Compton Gamma Ray-observatorieteleskopet i slutet av 1990-talet och nyare upptäckter av röntgenutsläpp gjorda av Chandra-observatoriet.
Nu har astronomer från Tyskland, USA och Spanien parat observationer av den ljusa gammastrålhimlen av NASA: s kretslopp Fermi Gamma-ray Space Telescope med de från det markbaserade Very Long Baseline Array-radioteleskopet i USA för att observera material som drivs ut med enorma hastigheter bort från de svarta hålen i hjärtat av mycket avlägsna galaxer. Dessa utstötningar har formen av smala strålar i radioteleskopbilder och verkar producera gammastrålar som detekteras av Fermi.
"Dessa föremål är fantastiska: äntligen vet vi med säkerhet att de snabbaste, mest kompakta och ljusaste strålarna som vi ser med radioteleskop är de som kan sparka upp ljuset till de högsta energierna," sade Yuri Kovalev, Humboldt Fellow och forskare vid Max Planck Institute for Radio Astronomy.
Gamma-ray ljuskällor har nu visat sig vara ljusare, mer kompakta och snabbare vid ljusår skalor än gamma-ray tyst källor.
Fermi, tidigare känd som GLAST, har varit i drift sedan sommaren 2008. Teleskopet registrerar en bild av hela himlen med några timmar för att utforska de mest extrema miljöerna i universum, inklusive pulsars och gamma-ray bursts, såväl som svart hål i galaktiska kärnor. Gamma-ray observationer ensam räcker dock inte för att urskilja den exakta platsen för strålningen. VLBA tjänar som ett förstoringsglas för nollställning av de mest energiska processerna i det avlägsna universum. Många föremål som Fermi konstaterar vara extrema i gammastrålar avger starka radioutsläpp på samma gång.
The Very Long Baseline Array är ett kontinentbrett system med tio radioteleskopantenner som sträcker sig från Hawaii i väster till de amerikanska Jungfruöarna i öst. VLBA, som tillägits 1993, drivs av U.S. National Radio Astronomy Observatory och är utformat för att övervaka de ljusaste föremålen i universumet med den högsta tillgängliga upplösningen inom astronomi.
Arbetet för astronomer slutar inte här: teamet har dragit slutsatsen att området med strålen som ligger närmast det svarta hålet utan tvekan är den plats där gammastrålen och radiobristerna i ljuset kommer från ungefär samma tid. Men vissa delar av pusslet har ännu inte lösts, säger de: vissa ljusa gammastrålekällor på himlen tycks inte ha någon radio eller optisk motsvarighet - deras natur är fortfarande helt okänd.
Källa: Max-Planck Institute. Resultaten rapporteras i två publikationer i 1 maj 2009-utgåvan avAstrofysiska tidskriftsbrev (här och här).
länkar:
Very Long Baseline Array
VLBA Monitoring of AGN Jets: MOJAVE Project
Fermi Gamma-ray Space Telescope LAT Group
