Etwas leuchtet im Herzen der Galaxie und wir können der Lösung des Rätsels näher kommen

Etwas tief im Herzen der Milchstraße leuchtet mit Gammastrahlen, und niemand kann mit Sicherheit sagen, was es sein könnte.

Kollisionen mit dunkler Materie wurden vorgeschlagen, ausgeschlossen und dann vorübergehend überdacht.

Dichte, schnell rotierende Objekte, sogenannte Pulsare, wurden ebenfalls als Kandidatenquellen für hochenergetische Strahlen angesehen, bevor sie als zu wenige abgetan wurden, um Aggregate zu verwenden.

Eine Studie von Forschern aus Australien, Neuseeland und Japan könnte der Interpretation eines Pulsars neues Leben einhauchen und zeigen, dass gefährlich intensives Sonnenlicht aus einer Gruppe rotierender Sterne herausgepresst werden kann, ohne gegen irgendwelche Regeln zu verstoßen.

Gammastrahlung ist nicht die übliche Farbe des Sonnenlichts. Es erfordert die Produktion einiger der energiereichsten Prozesse des Universums. Wir sprechen über kollidierende Schwarze Löcher, Materie, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, und Antimaterie, die sich mit verschiedenen Prozessen verbindet.

Natürlich hat das Zentrum der Milchstraße all diese Dinge im Überfluss. Wenn wir also in den Himmel blicken und an all die Teilchen von Materie, spiralförmigen Schwarzen Löchern, Pulsaren und anderen astrophysikalischen Prozessen denken, erwarten wir, ein gesundes Gammaglühen zu sehen.

Aber als Forscher vor etwa zehn Jahren mit dem Fermi-Teleskop der NASA die intensive Helligkeit im Kern unserer Galaxie maßen, stellten sie fest, dass es sich um mehr hochenergetisches Licht handelte, als sie erklären konnten: das, was als Überlauf des galaktischen Zentrums bekannt ist.

Eine interessante Möglichkeit besteht darin, dass unsichtbare Materieteilchen nachts miteinander kollidieren. Diese massiven, schwach wechselwirkenden Teilchen – eine hypothetische Klasse dunkler Materie, die allgemein als WIMPs bezeichnet wird – heben sich gegenseitig auf, wenn sie aneinander haften, und hinterlassen nichts als Strahlung, um ihre Anwesenheit zu bestimmen.

Es ist eine lustige Erklärung, die man in Betracht ziehen sollte, aber auch die Beweise beleuchten.

„Die Natur der Dunklen Materie ist nicht vollständig bekannt, daher ist jeder mögliche Beweis sehr spannend“, sagt der Astrophysiker Roland Crocker von der Australian National University.

“Aber unsere Ergebnisse weisen auf eine andere wichtige Quelle der Gammastrahlenproduktion hin.”

Diese Quelle ist der Millisekundenpulsar.

Um einen zu machen, nimm einen viel größeren Stern als unseren und lass seine Flammen erlöschen. Es würde schließlich zu einem dichten Ball zusammenbrechen, der nicht viel größer als eine Stadt ist, seine Atome eng zusammenklumpen und seine vielen Protonen langsam zu Neutronen geröstet werden.

Dieser Prozess erzeugt ultrastarke Magnetfelder, die die ankommenden Partikel in schnell fließende Ströme lenken, die vor Strahlung glühen.

Wenn sich der Körper dreht, umkreisen diese Ströme die Pole des Sterns wie die größten Leuchtfeuer des Universums – so scheinen sie vor Energie zu pulsieren. Pulsare, die sich hunderte Male pro Sekunde drehen, sind als Millisekundenpulsare bekannt, und wir wissen viel über die Bedingungen, unter denen sie wahrscheinlich entstehen.

„Wissenschaftler haben zuvor Gammastrahlenemissionen von Millisekundenpulsaren in der Nähe des Sonnensystems entdeckt, daher wissen wir, dass diese Objekte Gammastrahlen aussenden“, sagt Crocker.

Um es freizusetzen, würde sie jedoch eine große Menge an Masse benötigen, um sich davon zu ernähren. Die meisten Pulsarsysteme im Zentrum der Milchstraße gelten als zu schwach, um etwas Energievolleres als Röntgenstrahlen auszusenden.

Dies ist jedoch möglicherweise nicht immer der Fall, insbesondere wenn die toten Sterne, aus denen sie entstanden sind, zu einer Vielzahl von supermassereichen Weißen Zwergen gehören.

Wenn sich genügend dieser Schwergewichte in Pulsare verwandeln und an ihren binären Partnern festhalten würden, würden sie laut Crocker die richtige Menge an Gammastrahlung liefern, um den Beobachtungen zu entsprechen.

„Unser Modell zeigt, dass integrierte Emissionen einer ganzen Gruppe dieser Sterne, die etwa 100.000 zählt, ein Signal erzeugen, das perfekt mit dem galaktischen Zentrumsüberschuss übereinstimmt“, sagt Crocker.

Als rein theoretisches Modell ist es eine Idee, die jetzt eine großzügige Dosis empirischer Beweise benötigt. Im Gegensatz zu Vorschlägen, die auf dunkler Materie basieren, wissen wir bereits genau, wonach wir suchen müssen.

Diese Studie wurde veröffentlicht in natürliche Astronomie.

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