SRON-Astronomen haben zum ersten Mal die Ausströmungen eines der der Erde am nächsten gelegenen Quasare kartiert. Quasare sind helle Kerne von Galaxien, die von dem supermassiven schwarzen Loch in ihrem Zentrum angetrieben werden. Das Team hat die Gasausströmungen in I Zwicky 1, einem nahegelegenen Quasar, untersucht, um sein System von Wolken zu kartieren, die mit Zehntausenden von Kilometern pro Sekunde weggeblasen werden. Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Astronomie & Astrophysik.
Die meisten Galaxien, einschließlich unserer Milchstraße, beherbergen in ihrem Zentrum ein supermassives Schwarzes Loch. Diese wiegen typischerweise Millionen Sonnenmassen. Viele von ihnen lauern in der Schwärze des Weltalls und sind kaum zu erkennen. Manche haben jedoch in ihrer Nähe große Materialvorkommen, von denen sie sich ernähren können. Dadurch wird die Zentralregion zu einem hellen Leuchtfeuer, das die gesamte Wirtsgalaxie überstrahlt.
Aufgrund ihrer kompakten Größe und der großen Entfernung von der Erde erscheinen diese aktiven Galaxienkerne als helle Punkte, wie die Sterne der Milchstraße. Aus diesem Grund wurden sie historisch auch als quasi-stellare Objekte (Quasare) klassifiziert.
Die meisten Quasare befinden sich im fernen, frühen Universum, doch I Zwicky 1 ist mit weniger als einer Milliarde Lichtjahren Entfernung von der Erde relativ nah. Damit steht den Astronomen ein praktisches Labor zur Verfügung, um die extremen Bedingungen in Quasaren zu untersuchen.
Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Anna Juráňová (SRON), darunter Elisa Costantini (SRON), hat nun erstmals dessen Ausflüsse kartiert. Mithilfe des Hubble-Weltraumteleskops konnten sie die Eigenschaften von vier Ausflüssen ionisierter Gaswolken ermitteln, die mit Geschwindigkeiten von 60, 280, 1950 und 2900 Kilometern pro Sekunde ausgestoßen werden.
„I Zwicky 1 hat ganz besondere Eigenschaften“, sagt Juráňová. „Andere Quasare haben ähnliche Ausflüsse, aber bei diesem hier stimmt einfach alles. Unser Blickwinkel, die Breite der Linien im Spektrum und so weiter. Dadurch können wir viel tiefer in seine Prozesse eindringen. Wir haben ein Gesamtbild der Bewegungen des ionisierten Gases in einem Quasar erstellt, was selten ist.“
Das Team stellte fest, dass einer der Ausflüsse im Schatten des anderen gefangen war. Dies ist auf die starke Strahlung des Quasars zurückzuführen, die die Wolken aus der Umgebung des Schwarzen Lochs herausdrückt. Ionen von Elementen wie Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff in den Gaswolken absorbieren das ultraviolette Licht des Quasars und werden infolgedessen weggedrückt. I Zwicky 1 ist der nächstgelegene Quasar, der konkrete Beweise für diesen Mechanismus liefert.
Die Umgebung von I Zwicky 1 scheint dynamischer zu sein als das, was Astronomen oft bei nahegelegenen supermassiven Schwarzen Löchern beobachten. Juráňová sagt: „Unsere Daten legen nahe, dass viel mehr Gas aus der Scheibe um das Schwarze Loch angehoben und herausgeblasen wird. Mit dieser Erkenntnis sind wir der Entschlüsselung der Art und Weise, wie diese supermassiven Schwarzen Löcher wachsen und mit ihrer Umgebung interagieren, einen Schritt näher gekommen.“
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Astronomie & Astrophysik (2024).