Beim Studium der Daten des Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskops der NASA haben Forscher einen einzigartigen Energiespitzen nach dem hellsten je beobachteten Gammastrahlenausbruch entdeckt, was auf die Annihilation von Elektronen und Positronen hindeutet.
Im Oktober 2022 waren Astronomen von einem Gammastrahlenausbruch (GRB) namens BOAT (brightest-of-all-time) überrascht. Ein Wissenschaftlerteam entdeckte, dass das Fermi-Teleskop ein bisher unbekanntes spektrales Merkmal erfasst hatte. Maria Edvige Ravasio von der Radboud-Universität und dem Brera-Observatorium betont die Bedeutung dieser Entdeckung, der ersten in 50 Jahren GRB-Forschung.
Interaktionen zwischen Materie und Licht können wertvolle Informationen enthüllen. Bei hohen Energien zeigen sie besondere Prozesse, wie die Annihilation von Teilchen und Antiteilchen, die Gammastrahlen erzeugen. Om Sharan Salafia, Mitautor der Studie, schätzt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Merkmal eine statistische Fluktuation ist, sehr gering ist.
GRBs sind die mächtigsten Explosionen im Universum und emittieren große Mengen an Gammastrahlen. Sie treten auf, wenn der Kern eines massiven Sterns in ein Schwarzes Loch kollabiert und Jets von Teilchen erzeugt, die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Der BOAT, identifiziert als GRB 221009A, ist wahrscheinlich der hellste Ausbruch der letzten 10.000 Jahre.
Fünf Minuten nach der Detektion des BOAT erschien eine Emissionslinie, die einen Spitzenwert von 12 MeV erreichte. Das Team glaubt, dass diese Annihilation von Elektronen und Positronen resultiert. Gor Oganesyan vom Gran Sasso Science Institute erklärt, dass diese Emission im Jet beobachtet wird und stark blauverschoben ist.
Ein Partikelstrahl, der sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, tritt in dieser Illustration aus einem massiven Stern hervor. Der Kern des Sterns kollabierte zu einem Schwarzen Loch, das einen Teil der Materie in entgegengesetzte Jets umlenkt. Wir sehen einen Gammastrahlenausbruch, wenn einer dieser Jets zur Erde zeigt.
Bildnachweis: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Wenn diese Interpretation korrekt ist, müssen sich die annihilierten Teilchen mit etwa 99,9 % der Lichtgeschwindigkeit bewegt haben. Elizabeth Hays, Wissenschaftlerin des Fermi-Projekts, betont, dass diese Entdeckung ein Schlüssel ist, um diese extreme Umgebung tiefer zu erforschen. Das Fermi-Teleskop ist das Ergebnis einer internationalen Zusammenarbeit mit bedeutenden Beiträgen aus Frankreich, Deutschland, Italien, Japan, Schweden und den USA.
Zum Beispiel, wenn ein Elektron auf ein Positron (sein Antiteilchen) trifft, annihilieren sie, um zwei Gammaphotonen zu erzeugen. Dieser Prozess ist besonders wichtig in der Astrophysik und Teilchenphysik, da er ein besseres Verständnis der fundamentalen Wechselwirkungen im Universum, der Eigenschaften von Teilchen und der extremen energetischen Phänomene wie Gammastrahlenausbrüche ermöglicht.
Im Oktober 2022 waren Astronomen von einem Gammastrahlenausbruch (GRB) namens BOAT (brightest-of-all-time) überrascht. Ein Wissenschaftlerteam entdeckte, dass das Fermi-Teleskop ein bisher unbekanntes spektrales Merkmal erfasst hatte. Maria Edvige Ravasio von der Radboud-Universität und dem Brera-Observatorium betont die Bedeutung dieser Entdeckung, der ersten in 50 Jahren GRB-Forschung.
Interaktionen zwischen Materie und Licht können wertvolle Informationen enthüllen. Bei hohen Energien zeigen sie besondere Prozesse, wie die Annihilation von Teilchen und Antiteilchen, die Gammastrahlen erzeugen. Om Sharan Salafia, Mitautor der Studie, schätzt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Merkmal eine statistische Fluktuation ist, sehr gering ist.
GRBs sind die mächtigsten Explosionen im Universum und emittieren große Mengen an Gammastrahlen. Sie treten auf, wenn der Kern eines massiven Sterns in ein Schwarzes Loch kollabiert und Jets von Teilchen erzeugt, die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Der BOAT, identifiziert als GRB 221009A, ist wahrscheinlich der hellste Ausbruch der letzten 10.000 Jahre.
Fünf Minuten nach der Detektion des BOAT erschien eine Emissionslinie, die einen Spitzenwert von 12 MeV erreichte. Das Team glaubt, dass diese Annihilation von Elektronen und Positronen resultiert. Gor Oganesyan vom Gran Sasso Science Institute erklärt, dass diese Emission im Jet beobachtet wird und stark blauverschoben ist.
Ein Partikelstrahl, der sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, tritt in dieser Illustration aus einem massiven Stern hervor. Der Kern des Sterns kollabierte zu einem Schwarzen Loch, das einen Teil der Materie in entgegengesetzte Jets umlenkt. Wir sehen einen Gammastrahlenausbruch, wenn einer dieser Jets zur Erde zeigt.
Bildnachweis: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Wenn diese Interpretation korrekt ist, müssen sich die annihilierten Teilchen mit etwa 99,9 % der Lichtgeschwindigkeit bewegt haben. Elizabeth Hays, Wissenschaftlerin des Fermi-Projekts, betont, dass diese Entdeckung ein Schlüssel ist, um diese extreme Umgebung tiefer zu erforschen. Das Fermi-Teleskop ist das Ergebnis einer internationalen Zusammenarbeit mit bedeutenden Beiträgen aus Frankreich, Deutschland, Italien, Japan, Schweden und den USA.
Materie/Antimaterie-Annihilation
Die Materie/Antimaterie-Annihilation ist ein physikalisches Phänomen, bei dem eine Materiepartikel auf sein entsprechendes Antiteilchen trifft. Bei diesem Zusammentreffen zerstören sich die beiden Teilchen gegenseitig, oder annihilieren, und setzen dabei eine große Menge Energie in Form von Gammastrahlen frei.Zum Beispiel, wenn ein Elektron auf ein Positron (sein Antiteilchen) trifft, annihilieren sie, um zwei Gammaphotonen zu erzeugen. Dieser Prozess ist besonders wichtig in der Astrophysik und Teilchenphysik, da er ein besseres Verständnis der fundamentalen Wechselwirkungen im Universum, der Eigenschaften von Teilchen und der extremen energetischen Phänomene wie Gammastrahlenausbrüche ermöglicht.
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