Partiklar får skjuts i galaktisk kaskad

Tolv miljoner ljusår bort, i stjärnbilden Kentauren på södra stjärnhimlen, finns en kosmisk partikelaccelerator. Teleskopet Hess avslöjar nu för första gången att partiklarna får skjuts i de tusentals ljusår långa fontäner av material som sänds ut från objektet.

Text Anna Davour

Publicerad 2020-06-18

Denna äldre bild av den aktiva galaxen Centaurus A är sammansatt av fotografier i optiskt ljus, gammastrålning och radiostrålning. Här syns jetstrålen som skjuter ut åt ena sidan. Att avbilda galaxen i gammastrålning är mycket svårare, men det har nu lyckats med hjälp av teleskopet Hess – det resultatet finns dock inte med på bilden.
Bild: ESO/WFI (optiskt); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (submillimeter); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (röntgen)

I den aktiva galaxen Centaurus A accelereras elektroner till tusentals gånger högre energi än i till exempel acceleratorn Max IV i Lund, och avger energi i form av gammafotoner. Yvonne Becherini, astropartikelfysiker och docent vid Linnéuniversitetet i Växjö, har varit med och studerat denna gammastrålning.

Varför valde ni att titta på Centaurus A?
– Centaurus A är ett underbart objekt. Det är vår närmaste aktiva galaxkärna, en speciell galax med ett supermassivt svart hål i centrum. Det drar till sig material som bildar en skiva, och skjuter ut två enorma jetstrålar vinkelrätt mot skivan. De flesta aktiva galaxer vi kan ser är mycket långt borta, och de har jetstrålar som pekar rakt mot oss. Men vi har privilegiet att ha Centaurus A relativt nära, och den har sin stråle riktad ungefär 30 grader från riktningen mot oss. Så vi kan faktiskt se den från sidan. Den är ett perfekt laboratorium för att förstå partikelacceleration i aktiva galaxer.

Vad var resultatet?
– För första gången ser vi inte längre bara en enkel punkt. Resultatet visar en utsträckning längs jetstrålen. Fram tills nu var det omöjligt att säga om elektronerna som ger upphov till gammastrålningen accelereras nära det svarta hålet eller i jetstrålen. Nu har vi för första gången bevis för att en stor del av gammastrålningen kommer från jetstrålarna.

Ni är över 200 personer som arbetar med Hess. Vad var ditt bidrag?
– Samarbetet är verkligen enormt. Vi har valt ut 202 timmar av observationer gjorda mellan 2004 och 2016. Sedan är det ett stort arbete med kalibrering och att förstå data. Vi gör aldrig bara en enda analys, utan oberoende personer får göra om den med oberoende mjukvara. Själv arbetade jag i åtta år med att ta fram spektrumet för gammastrålarnas energi.