Messung des Zentrums eines Quasars

Forscher der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben neue Erkenntnisse über das Innenleben von besonders leuchtkräftigen Himmelobjekten, sogenannten Quasaren, gewonnen. Bei diesen handelt es sich um meist weit entfernte Galaxien mit einem ungewöhnlich hellen Zentrum. Hier befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, das gerade große Mengen an Material aus seiner Umgebung verschlingt.

Quasar
künstlerische Darstellung eines Quasars. Quelle: alphacoders

Durch Messungen mit bislang unerreichter Zeitauflösung in der Universitätssternwarte in Chile haben die Astronomen nun neue Erkenntnisse über die Struktur in der unmittelbaren Umgebung des Schwarzen Loches gewonnen. Diese Messungen erlaubten auch den Vergleich mit theoretischen Überlegungen. „Ein jahrzehntealtes Rätsel in der Erforschung von Quasaren ist gelöst“, freute sich Prof. Dr. Rolf Chini vom Lehrstuhl für Astrophysik der RUB.

Das Forscherteam hat Helligkeitsschwankungen in der sogenannten Akkretionsscheibe um das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum des Quasars gemessen. Die Akkretionsscheibe ist eine Struktur aus Materie, die um das Schwarze Loch rotiert und Materie in Richtung Zentrum transportiert.

Licht im sichtbaren Bereich gelangt von der Akkretionsscheibe auf direktem Weg zu den Beobachtern auf der Erde. Ein Teil des Lichts trifft jedoch auch auf einen Staubmantel, der die Akkretionsscheibe umgibt, und erwärmt den Staub. Diese Wärme gibt der Staub in Form von Infrarotstrahlung wieder ab, die ebenfalls auf der Erde messbar ist. Sie trifft dort jedoch einige Wochen später ein als das sichtbare Licht der Akkretionsscheibe.

Aus dieser präzise gemessenen Zeitverzögerung ermittelten die Forscher erstmals die innere konkave Form des Staubmantels und damit auch den korrekten Abstand vom Schwarzen Loch. Dieser Abstand stimmt mit theoretischen Vorhersagen überein.

Das Observatorium der Ruhr-Universität Bochum befindet sich in der Atacama-Wüste im Norden Chiles in der Nähe der Stadt Antofagasta. Der Strom für die Universitätssternwarte der RUB stammt ausschließlich aus regenerativen Energiequellen; er wird unter anderem mit Windrädern und Photovoltaikanlagen erzeugt. Sie ist damit die einzige „grüne“ Sternwarte der Welt.

Quellangabe:

Preprint des Fachartikels bei arXiv.org

Ruhr-Universität Bochum

www.astronews.com

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