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QUASARE
Ein Objekt, zwei Blickwinkel

von Stefan Deiters
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22. Mai 2001

Radiogalaxien und Quasare sehen unterschiedlich aus und werden daher traditionell als zwei unterschiedliche Objekte klassifiziert. Viele Astronomen glauben aber schon seit einiger Zeit, dass es sich im Grunde genommen um die gleichen Objekte handelt, die man von der Erde aus nur aus verschiedenen Blickwinkeln sieht. Daten des Infrarot-Teleskops ISO der europäischen Weltraumagentur ESA lieferten für diese These nun Beweise.


Die Radiogalaxie Cygnus A. Die keulenförmigen Bereiche mit Radioemission reichen weit über das Gebiet der im optischen Bereich sichtbaren Galaxie hinaus, in deren Zentrum der Kern der Radioemission liegt (kleiner schwarzer Punkt in der Bildmitte). Foto: Richard Perley, Very Large Array, New Mexiko.

 

Nach dieser Theorie befindet sich sowohl im Zentrum der Quasare als auch in den Zentren der Radiogalaxien ein supermassereiches Schwarzes Loch, das von einer ringförmigen Struktur aus Staub umgeben ist. Kann man aufgrund seines Blickwinkels direkt in den Zentralbereich der Galaxie blicken, sieht man einen hellen Quasar. Wird jedoch die Strahlung aus dem Zentrum von Staub abgeschirmt, hat man eine Radiogalaxie vor sich. Radiogalaxien sind Objekte, die im sichtbaren Bereich des Lichtes wie eine normale Galaxie aussehen, im Radiobereich aber zwei keulenförmige Bereiche von Radioemission zeigen, die weit über den Bereich der sichtbaren Galaxie hinausragen. Auch Quasare sind starke Radioquellen, doch sehen sie im optischen Bereich des Lichtes vollkommen anderes aus: Diese "quasi-stellare Radioquellen" oder auch "quasi-stellare Objekte" zeigen einen extrem hellen Zentralbereich. 

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Nach über einem halben Jahrhundert Forschung auf dem Gebiet der Radiogalaxien, sind sich Astronomen inzwischen sicher, dass starke Radioquellen mit einem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum zu tun haben. Und schon in den 80er Jahren kam die Idee auf, dass für viele recht ungewöhnliche Objekte im All Schwarze Löcher verantwortlich sein könnten, man diese Objekte von der Erde aus nur mit einem unterschiedlichen Blickwinkel betrachtet und wie daher verschieden aussehen. Diese Vereinheitlichungs-Theorie macht einen dichten Staubring um das Schwarze Loch für das unterschiedliche Erscheinungsbild verantwortlich. Schaut man von der Erde aus auf diesen Ring, sieht man von dem Schwarzen Loch und der in dessen Umgebung produzierten Strahlung nichts. 

Um die Theorie zu testen, galt es also die in Frage kommenden Objekte in einem Wellenlängenbereich zu untersuchen, in dem die Strahlung nicht durch den Staubring verschluckt wird. Und dabei konnte das Infrarot-Teleskop ISO der ESA gute Dienste leisten. Mit Hilfe des ISOPHOT genannten Spektrometers an Bord des Satelliten verglichen Klaus Meisenheimer vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg und sein Team Helligkeiten von Radiogalaxien und Quasaren. Sollten es sich um die gleichen Objekte handeln, dürfte es, so die Vermutung, keine allzu großen Unterschiede geben.

Und in der Tat: Bei einem Vergleich von zehn Paaren aus Radiogalaxien und Quasaren waren in den beobachteten Wellenlängenbereich kaum Unterschiede auszumachen. "Wir haben erstmals zeigen können, dass sehr heiße und helle Quasarkerne auch in sehr schwache und weit entfernten Radiogalaxien zu finden sind", so Meisenheimer. "Das ist der erste Hinweis darauf, dass eine der wesentlichen Voraussagen der Radiogalaxie/Quasar-Vereinheitlichungstheorie erfüllt sind."

Auch die Ergebnisse anderer Gruppen, die sich ISO bedienten, unterstützen mittlerweile die Vereinheitlichungstheorie. Das betrifft die sogenannten Seyfert 1 und Seyfert 2 Galaxien. Auch sie haben vermutlich ein gewaltiges Schwarzes Loch in ihrem Zentrum, was allerdings allerdings etwas kleiner ausfallen dürfte als im Fall der Radiogalaxien. Auch hier macht der Blickwinkel den Unterschied aus. 

Das Infrarotteleskop ISO arbeitete von November 1995 bis Mai 1998 und erlaubte der Astronomie einmalige Einblicke in bislang verborgene Bereiche des Universums. Der Nachfolger Herschel soll 2007 starten und den Wissenschaftlern ganz neue Möglichkeiten eröffnen. Auch die Bestätigung der Vereinheitlichungstheorie durch weitere Beobachtungen steht dann weiter auf der Tagesordnung.

Links im WWW
ISO, Webseite der ESA
siehe auch
Seyfert-Galaxien: Sternentstehung durch Schwarzes Loch? - 9. November 2000
Hubble: Eine außergewöhnliche aktive Galaxie - 30. November 2000
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