Der Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) der NASA hat in Zusammenarbeit mit der italienischen Weltraumorganisation (ASI) einen Durchbruch beim Verständnis der Röntgenstrahlenerzeugung in extremen Umgebungen wie Schwarzen Loch Jets erzielt. Durch die Beobachtung des Blazars BL Lacertae, eines supermassiven Schwarzen Lochs mit Jets, die auf die Erde gerichtet sind, zeigen IXPE-Daten, dass Röntgenstrahlen, die von diesen Jets emittiert werden, von Elektronen stammen.
Details der Entdeckung
Während einer siebentägigen Beobachtung im November 2023 maß IXPE zusammen mit bodengebundenen Teleskopen die optische und Radiopolarisation. Die Daten deuteten darauf hin, dass Elektronen die Hauptquelle für Röntgenstrahlen durch einen Prozess namens Compton-Streuung sind. Bei diesem Prozess kollidieren Elektronen, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen, mit Photonen und erhöhen die Energie der Photonen auf Röntgenenergien.
Warum das wichtig ist
Diese Erkenntnis löst eine lange Debatte darüber, ob Röntgenstrahlen in Blazar-Jets von Protonen oder Elektronen erzeugt werden. Die Entdeckung liefert wichtige Einblicke in die physikalischen Prozesse innerhalb supermassiver Schwarzer Loch Jets und beeinflusst die Galaxiendynamik und die Multiwellenlängen-Strahlungsemission. IXPE, gestartet am 9. Dezember 2021, ist in der Lage, die Röntgenpolarisation zu messen, was es zu einem wichtigen Instrument für diese und zukünftige Studien extremer kosmischer Objekte macht.