Der Seekuhnebel könnte der Überrest einer Supernova sein. Darin werden die Teilchen stark beschleunigt. Vom Kopf des Seekuhnebels (D50) werden Teilchen mit ungewöhnlich hoher Geschwindigkeit ins All geschossen. Forscher haben nun den Ursprung dieses kosmischen Teilchenbeschleunigers identifiziert. Der Seekuhnebel entstand vor etwa 30.000 Jahren. Es besteht aus den Überresten einer Supernova nach der Explosion eines Riesensterns. Er befindet sich etwa 18.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Adler. Er wurde 2013 (engl. Manatee Nebula) benannt, weil er einem schwimmenden Nebel ähnelt.
Stoffströme beobachtet
In seinem Zentrum befindet sich der Mikroquasar SS 433, also ein Schwarzes Loch. Laut einer Pressemitteilung ist es der einzige bekannte Supernova-Überrest mit einem Schwarzen Loch. Von ihm gehen starke Materialströme (Jets) aus. Die Teilchen werden mit fast einem Viertel der Lichtgeschwindigkeit herausgeschossen. Für die Analyse verwenden die Forscherin Samar Safi-Harb von der University of Manitoba, Kanada, und ihr internationales Team Daten des XMM-Newton-Teleskops der ESA sowie von NuSTAR und Chandra. Sie konnten feststellen, dass der Startpunkt des rechten Jets (lila im Bild unten) in einer Entfernung von etwa 100 Lichtjahren die höchste Energie hat. Sie erstreckt sich über etwa 300 Lichtjahre. Der gesamte Nebel hat einen Durchmesser von 6,24 Milliarden Kilometern (650 Lichtjahre). © S. Safi-Harb et al. (2022)
Schneller als jeder bodengebundene Teilchenbeschleuniger
Durch einen ungewöhnlich energiereichen Beschleunigungsprozess werden die Teilchen extrem schnell und energiereich. Der Astronom vermutet, dass die aus dem Schwarzen Loch in den Jets ausgestoßene Materie durch hochenergetische Strahlung wieder angeregt wird. Dies kann auf erhöhte Magnetfelder und Schockwellen zurückzuführen sein, die durch das sich ausdehnende Gas verursacht werden. Das macht den Seekuh-Nebel zu einem Kandidaten für ein „PeVatron“, einen Ort, an dem kosmische Strahlung mit Petaelektronenvolt (1015 Elektronenvolt) Energie aufgeladen wird, der höchsten Energieeinheit in der Teilchenphysik (Elementarladung x Volt = eV). Zum Vergleich: Der Large Hadron Collider am CERN schafft maximal 6,8 Teraelektronenvolt (1012 eV). Die Studie wird im Astrophysical Journal erscheinen und kann hier als PDF abgerufen werden.
