Gamma-sugár-esőcseppek
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2015.07.28 07:15.)

A NASA látványos videóján mint a tócsába hulló esőcseppeket mutatják a Fermi-űrteleszkóp által észlelt, a 3C 279 jelű aktív galaxismag kitöréséről tudósító gamma-fotonokat.

Ötmilliárd évvel ezelőtt a 3C 279 közepén levő óriási, közel egymilliárdnyi Nap tömegével felérő fekete lyuk körül valami zavar történt. Ez az aktív galaxismag – szaknyelven blazár – abból nyeri hatalmas sugárzási energiáját, hogy a környezetében örvénylő anyagot befogja. Ennek az anyagnak egy részét az erős mágneses tér a fekete lyuk forgástengelyének irányában kifelé gyorsítja. Ebben a plazmakifúvásban (jetben) történt „most” egy kitörés (a fény sebességével utazó fotonok legalábbis most érek el hozzánk). A blazárok esetében a szimmetrikus jetek egyike közel felénk, a látóirányunkba mutat, ettől aztán sugárzását még inkább felerősödve észleljük. A jetek jellemzően a rádiótartományban, illetve röntgen- és gamma-tartományban feltűnők. Az elektromágneses spektrum legnagyobb energiájú szélén, a gamma-tartományban az eseményt június 14-én észlelték a Földön. Pontosabban a Föld körül, mivel a gamma-fotonok nem hatolnak át a légkörön. Ezért a csillagászok megfigyeléseikhez űreszközöket használnak ebben a tartományban.

A 3C 279 mostani kitörését megfigyelő műszerek egyike a NASA Fermi-űrtávcsövén elhelyezett LAT (Large Area Telescope) műszer volt. Ez volt a legnagyobb erejű kitörés a forrásban, amit a Fermi eddigi 7 éves működési ideje alatt detektáltak.

Az egyik napon a 3C 279 (a kép közepén) még csak az egyike volt a számos gamma-sugárzó blazárnak... (Kép: NASA / DoE / Fermi LAT Collaboration)

... másnap egy időre a legfényesebb égi gamma-forrássá vált. Alul a Tejút sávját és a fényes Vela pulzárt külön megjelölték. Normális esetben ez utóbbi a legfényesebb gamma-sugárforrás az égbolton. A kép a június 11-17. között detektált gamma-sugárzás alapján készült, a 100 millió és 100 milliárd elektronvolt (eV) közötti energiatartományban. Június 18-ára a 3C 279 visszatért megszokott fényességéhez. (Kép: NASA / DoE / Fermi LAT Collaboration)

A rövid ideig tartó, hatalmas energiakibocsátással járó kitörések esetén a kutatók igyekeznek minél hamarabb a lehető legtöbb műszerrel és más-más hullámhossztartományokban is megfigyelni a jelenséget. A 3C 279 mostani kitörését a Fermi előtt az olasz AGILE gamma-űrtávcső észlelte. Röntgentartományban a NASA Swift műholdja, valamint az ESA Integral gamma-csillagászati műholdja is végzett méréseket, ahogy a Földön egy sor optikai és rádióteleszkóp is.

Ebben a különleges megjelenítésben egy beérkető gamma-fotonnak egy növekvő sugarú kör felel meg – a látvány olyan, mintha vízcseppek hullanának egy tócsába. A körök maximális mérete és a színe a gamma-sugárzás energiájára utal. A Fermi LAT mérések alapján összeállított animáció a június 14-17. közötti időszakra vonatkozik. Magát a kitörést egy hirtelen „zuhany” jelzi. (Videó: NASA / DoE / Fermi LAT Collaboration)