Der Blazar 3C 454.3, eine helle Quelle von Gammastrahlen aus einer 7 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie, ist jetzt viel heller. Beobachtungen mit dem Fermi-Gammastrahlenteleskop bestätigen, dass der Blazar seit dem 15. September erheblich aufgeflammt ist und die Helligkeit der Gammastrahlen um etwa 100% zunimmt zehn Mal im vergangenen Sommer, was es derzeit zur hellsten Gammastrahlenquelle am Himmel macht.
3C 454.3 ist ein Blazar, ein Strahl energetischer Teilchen, der durch das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum einer Galaxie verursacht wird. Es wird angenommen, dass die meisten Galaxien ein supermassereiches Schwarzes Loch in ihrem Zentrum beherbergen. Wenn es Materie von der ihn umgebenden Akkretionsscheibe zerkleinert, kann das supermassive Schwarze Loch große Jets bilden, die Licht und Energie in fantastischen Proportionen ausstrahlen. Im Fall von 3C 454.3 ist einer dieser Jets auf die Erde gerichtet, wodurch wir sie sehen und studieren können.
Dieser Blazar hat begonnen, den Vela-Pulsar zu überstrahlen, der, weil er nur 1000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, im Allgemeinen die hellste Gammastrahlenquelle am Himmel ist. 3C 454.3 ist im Gammastrahlenteil des Spektrums fast doppelt so hell wie Vela, obwohl es 7 Millionen Mal weiter von der Erde entfernt liegt. 3c 454.3 hat sich auch im Infrarot-, Röntgen-, Radio- und sichtbaren Licht deutlich aufgehellt.
Dies ist nicht das erste Mal, dass der Blazar eine Helligkeitssteigerung zeigt. Im Verlauf der Beobachtungen des Blazars wurde er im Mai 2005 und erneut im Juli und August 2007 hell.
Dr. Erin Wells Bonning, Postdoktorandin am Yale Center for Astronomy and Astrophysics, sagte über das jüngste Aufflackern im Vergleich zu früheren Aufhellungsereignissen:
„Im Jahr 2005 erreichte es eine R-Band-Größe von 12. Unsere beobachtete maximale R-Band-Größe betrug 13,83, sodass wir uns immer noch nicht auf der Helligkeit des Ausbruchs von 2005 befinden (etwa um den Faktor 5 darunter). Am 19. Juli 2007 erreichte es eine R-Band-Stärke von 13, nicht so hell wie das Ereignis von 2005, aber immer noch heller als wir es jetzt sehen. Im Jahr 2005 gab es keine Gammastrahleninstrumente zur Beobachtung von 3C 454.3, aber die Fackel von 2007 wurde von AGILE mit einem Fluss über 100 MeV von 3 + - 1 * 10 ^ -6 cts / s / cm ^ s beobachtet. Die Fermi- und AGILE-Zählraten für den 2. bis 3. Dezember 2009 sind 6 bis 9 Mal so hoch. Interessanterweise ist es, obwohl es derzeit optisch nicht so hell ist wie 2007, bei Gammastrahlen viel heller. “
Das Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop (ehemals GLAST) überwacht die Gammastrahlenemissionen vieler Quellen am Himmel. 3C 454.3 ist nur eine der zehn hellsten Gammastrahlenquellen, die für den Satelliten sichtbar sind. Eine Liste davon finden Sie in einem Artikel, den Nancy im März schrieb: Die zehn besten Gammastrahlenquellen des Fermi-Teleskops.
Natürlich ist der Blazar 3C 454.3 nicht so hell wie viele der Gammastrahlen-Bursts, die von Teleskopen wie Swift und Fermi beobachtet werden, aber er ist derzeit die durchweg hellste Quelle für Gammastrahlen am Himmel. Bonning sagte: „Während sowohl GRBs als auch Blazare stark auf uns gerichtet sind, sind die mit GRBs verbundenen Lorentz-Faktoren (Geschwindigkeit der Partikel im Jet) viel höher als bei Blazaren, wodurch sie aufgrund spezieller relativistischer Effekte heller erscheinen.“
Die Beobachtungen 3C 454.3 werden in allen Wellenlängen fortgesetzt, um die Lichtkurve des Ereignisses zu erfassen und diese periodischen Fackeln besser zu verstehen. Bonning sagte: „Die Quelle war relativ ruhig, seit sie hinter der Sonne hervorkam, und begann Ende Juli an Helligkeit zuzunehmen. Es trat dann in eine helle Periode ziemlich schneller Variabilität ein, die etwa alle 20 Tage ihren Höhepunkt erreichte. Die jüngste, sehr intensive Fackel begann Ende November. Laut unserem [Astronomen-Telegramm] hat 3C 454 seit dem 21. November die Helligkeit sowohl im optischen als auch im infraroten Bereich um den Faktor 3 erhöht. (B-, V- und R-Filter haben optische Wellenlängen und J und K liegen im nahen Infrarot). In ähnlicher Weise hat der Gammastrahlenfluss im gleichen Zeitraum auch im 0,1-300-GeV-Band um den Faktor 3 zugenommen. “
Die Ursache für die zeitweiligen Aufflackern in 3C 454.3 und anderen Blazaren ist immer noch ein Rätsel, aber diese derzeitige Aufhellung wird den Astronomen bessere Daten darüber liefern, was die mögliche Ursache sein könnte. Es scheint keine periodischen Ereignisse zu geben, die mit den Fackeln in Blazaren verbunden sind (mit Ausnahme des möglichen „supermassiven Black Hole Binary“ ABl. 287).
Bonning sagte über eine mögliche Ursache: „Dies ist tatsächlich ein sehr aktives Forschungsfeld - es gibt zahlreiche existierende Modelle, aber keine Hypothese wird eindeutig bevorzugt. Vielleicht wurden Partikel an einer Stelle im Blazar-Jet geschockt, oder der Jet bewegt sich so, dass er näher an unserer Sichtlinie liegt, oder es gibt eine andere Erklärung. “
Es wird weltweit zahlreiche Teleskope geben, die das aktuelle Aufflackern vergrößern. Laut Bonning:
„Blazare sind Objekte mit mehreren Wellenlängen. Ihre spektrale Energieverteilung deckt das Radio durch Gammastrahlen ab. Daher wird eine vielfältige Sammlung von Einrichtungen während dieses Ausbruchs 3C 454.3 beobachten. Neben Fermi hat der italienische Satellit AGILE Gammastrahlen beobachtet. Das Swift-Röntgenteleskop begann Anfang Dezember mit der Überwachung. Die Blazar-Überwachungsgruppe an der Boston University unter der Leitung von Alan Marscher beobachtet dies mit VLBA (Radio; 13 GHz). Es gibt auch eine Radioastronomie-Gruppe in Michigan, die ebenfalls mit VLBA beobachtet, sowie eine Gruppe unter der Leitung von Yuri Kovalev am Max-Planck-Institut in Deutschland. Es gibt ein optisches Programm mit dem ATOM-Teleskop, das mit dem HESS TeV-Instrument in Namibia verbunden ist. (3C 454.3 ist übrigens bei TeV-Energien nicht hell.) Dies ist keineswegs eine vollständige Liste, aber auf jeden Fall werden zahlreiche Einrichtungen auf der ganzen Welt, die mit einem breiten Spektrum von Energien arbeiten, sehr genau untersucht 3C 454.3, während es durch diese Fackel geht. “
Quelle: Pressemitteilung der NASA, E-Mail-Interview mit Erin Wells Bonning
