Machtvolle Strahlungsausbrüche erreichen uns aus den aktiven Zentren großer Galaxien in allen Spektralbereichen gleichzeitig. Es wird angenommen, dass sie mit der Aktivität von supermassereichen Schwarzen Löchern in Verbindung gebracht werden. Neue Forschungen haben jedoch gezeigt, dass hier nicht alles so einfach ist.
In den aktiven Zentren von Galaxien absorbieren supermassereiche Schwarze Löcher Materie wie kolossale Staubsauger und erzeugen Jets – Emissionen von Partikeln, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fliegen
Ein internationales Team von Wissenschaftlern gab den Abschluss einer großen Studie bekannt, an der sowohl bodengebundene als auch umlaufende Teleskope beteiligt waren. Das Bild, das nach der Verarbeitung und Analyse von Bildern im sichtbaren, Röntgen- und Gammabereich erh alten wurde, erwies sich als viel komplizierter als von Wissenschaftlern erwartet und wird es uns vielleicht ermöglichen, die bestehenden Theorien über den Ursprung der Strahlung zu überdenken. Und die Studie widmete sich dem, was in den stürmischen Herzen großer Galaxien wie unserer Milchstraße passiert – in supermassereichen Schwarzen Löchern.
Dieses Mal geriet die Galaxie PKS 2155−304 mit einem Blazar unter die Linsen. Blazare sind die stärksten Quellen elektromagnetischer Strahlung in allen Bereichen. Es wird angenommen, dass supermassive Schwarze Löcher ihre Quellen sind: Sie saugen riesige Massen von Materie ein und rotieren wild, sie werfen entgegengesetzt gerichtete Teilchenströme aus - Jets, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit rasen. Dieser Prozess ist nicht vollständig verstanden, aber er erzeugt gleichzeitig starke Strahlungsausbrüche in allen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums.
PKS 2155-304 befindet sich 1,5 Milliarden Lichtjahre entfernt im Sternbild Südlicher Fisch. Dieser Blazar sieht für einen Blazarforscher normalerweise wie eine schwache, aber nachweisbare Quelle von Gammastrahlen aus. Aber wenn es besonders starke Emissionen gibt – wie im Jahr 2006 – wird es zu einer der stärksten Quellen von Gammastrahlung am gesamten Himmel, die bis zu 50 Billionen mehr Energie trägt als sichtbares Licht.
Die Absorption dieser hochenergetischen Strahlung durch die Erdatmosphäre erzeugt eine Kaskade von kurzlebigen und schnellen subatomaren Teilchen. Wenn sie durch die Luft fliegen, verlieren sie Energie mit schwachen bläulichen Blitzen - sie wurden von der Anordnung der bodengestützten Teleskope HESS fixiert, die den Blazar PKS 2155-304 untersuchten.
Energieärmere Gammastrahlen wurden direkt vom LAT-Teleskop an Bord des Fermi-Orbiters entdeckt. Diese brandneue Sonde hat es übrigens bereits geschafft, den stärksten Gammastrahlenblitz der Geschichte zu verschießen – sprich: „Gamma Queen“. Schließlich ermöglichte der Röntgenbereich der Blazarstrahlung den Einsatz der umlaufenden Teleskope Swift und RXTE abzudecken. Und im optischen Bereich hat HESS wieder gearbeitet.
Zwischen dem 25. August und dem 6. September 2008 beobachteten diese Instrumente den Blazar in seinem normalen, "ruhigen" Zustand. Und die Ergebnisse der Studie waren äußerst interessant. Tatsache ist, dass frühere Daten zeigten, dass bei Blazar Flares sowohl Röntgen- als auch Gammastrahlung gleichzeitig ansteigen und wieder abfallen. Während hier der Blazar PKS 2155−304 "ruhig" war, wurde keine Gleichzeitigkeit ihrer Schwankungen bemerkt.
Noch merkwürdiger ist, dass die Schwingungen im sichtbaren Bereich synchron mit Gammastrahlung aufgenommen wurden. Es ist nicht klar, wie ein solcher Zusammenhang zu erklären ist, aber es ist klar, dass die bisher angenommene, recht einfache Wirkungsweise von Blazaren in vielerlei Hinsicht revidiert werden muss.
Erinnern wir uns übrigens an eine weitere Arbeit, die mit Blazaren zu tun hat. Dabei zeigte sich ein äußerst interessanter Effekt, der den Rahmen von Einsteins Theorien sprengt. Lesen Sie: „Elementare Vergänglichkeit“.
Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft
