De Fermi Gamma-ray Space Telescope heeft de wetenschap een ongeëvenaarde blik geleverd op het hoogenergetische universum. Fermi scant iedere drie uur de gehele hemel op gammagolflengten, hetgeen astronomen in staat stelt om veranderingen van hoogenergetische bronnen gemakkelijk te detecteren. Nu heeft men 87 dagen aan waarnemingen gecombineerd tot één enkele hemelkaart. Deze kaart toont hoe het heelal eruit zou zien, als onze ogen straling konden opvangen dat 150 miljoen keer energieker is dan zichtbaar licht.

De hemelkaart toont vele bronnen van gammastraling, zowel binnen als buiten onze Melkweg. Hiertoe behoren supermassieve zwarte gaten, pulsars, interacterende dubbelsterren en zelfs complete sterrenclusters. De betrokken wetenschappers hebben een artikel gepubliceerd, waarin de 205 helderste bronnen uit de catalogus van Fermi beschreven worden. Het team van Fermi heeft hieruit een “top tien” samengesteld, die bestaat uit vijf bronnen binnen de Melkweg en vijf bronnen buiten de Melkweg.



Bekijk hier een hogeresolutie versie mét labels.

De top vijf gammabronnen binnen het melkwegstelsel zijn:

De zon. Nu de zon het minimum van haar activiteitcyclus heeft bereikt, zou de zon geen noemenswaardige bron van gammastraling moeten zijn, ware het niet dat onze moederster de enige gammabron is die over de hemel beweegt. De jaarlijkse beweging van de zon over de hemel is een reflectie van de omloopbaan van de aarde rond de zon.

De gammastraling die Fermi ziet bij de zon, is eigenlijk afkomstig van hoogenergetische kosmische deeltjes die in botsing komen met het gas en de straling van de zon. De zon kan alleen bij zonnevlammen e.d. een gammabron op zich zijn. Gedurende de komende jaren zal de activiteit van de zon weer gaan toenemen, waardoor een groeiend aantal zonnevlammen geproduceerd zal worden. De meest krachtige zonnevlammen produceren gammastraling dat alleen door Fermi (en door geen enkel ander instrument) kan worden waargenomen.

LSI +61 303. Dit hoogenergetische dubbelsysteem staat op een afstand van 6500 lichtjaar, in de richting van het sterrenbeeld Cassiopeia. Dit ongewone systeem bestaat uit een hete B-klasse ster en een neutronenster, die iedere 26.5 dagen een krachtige radio-uitbarsting genereren. De exacte herkomst van deze uitbarstingen zijn vooralsnog niet bekend.

PSR J1836+5925. Dit is een pulsar (een snel roterende neutronenster die bundels van straling uitstoot) in de richting van het sterrenbeeld Draco. Deze pulsar behoort tot een nieuwe klasse van pulsars, waarvan het bestaan door Fermi is vastgesteld. Deze pulsars stoten alleen stralingsbundels uit die binnen het gammabereik vallen – de meeste pulsars zijn op veel meer golflengten actief (zoals röntgenstraling en radiogolven).

47 Tucanae. Dit is een bolvormige sterrenhoop, een bolvormige cluster van oeroude sterren. Deze cluster staat op een afstand van 15.000 lichtjaar en staat ook bekend als NGC 104. Vermoedelijk is de gammastraling van 47 Tucanae afkomstig van meerdere individuele bronnen binnen deze drukbevolkte sterrenstad.

Onbekend. Ongeveer 30 heldere gammabronnen die Fermi heeft gezien, kennen geen duidelijke tegenhangers in andere golflengten. Eén ervan, 0FGL J1813.5-1248, is door geen enkele andere missie dan Fermi gezien en blijkt hoogst variabel te zien. De bron bevindt zich nabij het vlak van de Melkweg, waardoor het vermoedelijk binnen ons sterrenstelsel valt. Dat is zo’n beetje alles wat astronomen van dit object weten.



De top vijf gammabronnen buiten het melkwegstelsel zijn:

NGC 1275. Dit sterrenstelsel, ook wel Perseus A genoemd, bevindt zich in het hart van een cluster van sterrenstelsels (op een afstand van 233 miljoen lichtjaar) en staat bekend om diens intense uitstoot van straling.

3C 454.3. Dit is een actief sterrenstelsel, behorend tot een klasse die “blazars” genoemd worden. Zoals alle actieve sterrenstelsels, stoten blazers twee tegenovergestelde bundels van straling en hoogenergetische deeltjes uit, welke afkomstig zijn uit de wervelende schijf rondom een supermassief zwart gat. Blazars zijn dusdanig georiënteerd dat wij slechts één van deze straalstromen kunnen zien. Gedurende de tijdsperiode waarin de kaart is gemaakt, was 3C 454.3 de helderste blazar aan de sterrenhemel. Deze blazar bevindt zich op een afstand van 7,3 miljard lichtjaar – in de richting van het sterrenbeeld Pegasus.

PKS 1502+106. Deze blazar bevindt zich op een extreem grote afstand van 10.1 miljard lichtjaar en was slechts tijdelijk zichtbaar. Het stelsel nam plots in helderheid toe, overscheen zelfs 3C 454.3, en vervaagde toen weer geheel.  

PKS 0727-115. Dit object bevindt zich in het vlak van de Melkweg, maar dit is slechts een toevallige uitlijning. In werkelijkheid gaat het om een quasar (een klasse van actieve sterrenstelsels) op een afstand van 9,6 miljard lichtjaar.

Onbekend. Deze bron bevindt zich in het zuidelijke sterrenbeeld Columba en staat bekend als 0FGL J0614.3-3330. De bron bevindt zich vermoedelijk buiten de Melkweg, maar dit kan niet met zekerheid worden vastgesteld. De bron is ook waargenomen door NASA’s eerdere Compton Gamma Ray Observatory, maar de aard van dit object blijft een mysterie.

Orginele bron: NASA