Neueste Beobachtungen des High-Altitude Water Cherenkov (HAWC) Gamma-Ray Observatoriums haben unser Verständnis von kosmischer Strahlung verändert und gezeigt, dass starke Gammastrahlen auch von Mikroquasaren innerhalb unserer Galaxie stammen können.
Traditionell glaubten Astronomen, dass solche hochenergetische Strahlung ausschließlich von fernen Quasaren stammt, die von supermassiven Schwarzen Löchern angetrieben werden. Der Mikroquasar V4641 Sagittarii, der sich etwa 20.000 Lichtjahre entfernt in der Konstellation Schütze befindet, wurde jedoch als Quelle von Gammastrahlen mit Photonenergien von bis zu 200 Teraelektronvolt (TeV) identifiziert.
Diese Entdeckung stellt etablierte Theorien in Frage, da zuvor angenommen wurde, dass nur supermassive Schwarze Löcher eine solche intensive Strahlung erzeugen können. V4641 Sagittarii, ein kompaktes System aus einem massiven Stern und einem Schwarzen Loch, hat gezeigt, dass selbst kleinere Systeme vergleichbare Gammastrahlen erzeugen können.
Das HAWC-Observatorium, das sich in Mexiko befindet, verwendet ein Array von 300 großen Wassertanks zur Detektion kosmischer Partikel. Wenn hochenergetische Partikel das Wasser durchqueren, erzeugen sie Cherenkov-Strahlung, die dann analysiert wird, um die Energie und die Quelle der eingehenden kosmischen Strahlung zu bestimmen.
Bemerkenswert ist, dass der Jet von V4641 Sagittarii direkt zur Erde ausgerichtet ist, was ein Phänomen namens supraluminale Bewegung erzeugt, bei dem Teile des Jets schneller als Licht zu erscheinen scheinen. Obwohl dies die Gesetze der Physik nicht verletzt, bietet es den Forschern eine einzigartige Gelegenheit, diese hochenergetischen Jets ohne die Verzerrungen, die mit großen kosmischen Entfernungen verbunden sind, zu studieren.
Dr. Sabrina Casanova vom Institut für Kernphysik der Polnischen Akademie der Wissenschaften, die die Studie leitete, wies darauf hin, dass V4641 Sagittarii nicht allein ist. Auch andere Mikroquasare, die von Einrichtungen wie LHAASO in China beobachtet werden, zeigen Anzeichen der Emission von sehr hochenergetischen Photonen. Dies deutet darauf hin, dass Mikroquasare eine bedeutende Rolle bei der Produktion kosmischer Strahlung innerhalb unserer Galaxie spielen könnten.
Dieser Durchbruch eröffnet neue Forschungswege, die es Wissenschaftlern ermöglichen, die Prozesse der kosmischen Strahlung in Echtzeit zu untersuchen. Die relativ ungestörte Strahlung von nahegelegenen Mikroquasaren ermöglicht ein klareres Verständnis der Physik, die hochenergetische Jets regiert, und bereichert unser Verständnis davon, wie diese Phänomene die Struktur und Evolution von Galaxien beeinflussen.