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QUASARE
Neuer Entfernungsrekord
von Stefan Deiters
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30. Juni 2011

Ein Team europäischer Astronomen hat in mühsamer Arbeit und mit Hilfe mehrerer Teleskope einen neuen Quasar in Rekordentfernung entdeckt und untersucht. Es handelt sich um das mit Abstand hellste bislang aufgespürte Objekt im jungen Universum. Im Inneren des Quasars verbirgt sich ein supermassereiches Schwarzes Loch mit der zweimilliardenfachen Masse unserer Sonne.

Quasar

So stellt sich ein Künstler den Quasar ULAS J1120+0641 vor. Ein wirkliche Aufnahme des Quasars heute als unser Bild des Tages. Bild: ESO / M. Kornmesser

Quasare sind helle, weit entfernte Objekte, bei denen es sich nach Ansicht der Astronomen um die hellen Zentren von Galaxien handelt, in deren Inneren sich ein supermassereiches aktives Schwarzes Loch verbirgt. Dank ihrer Helligkeit lassen sie sich auch noch in extremen Entfernungen aufspüren. Da dann aber ausschließlich das helle Zentrum zu erkennen ist und nicht mehr die restliche Galaxie, erscheinen sie am Himmel punktförmig wie ein Stern und haben daher die Bezeichnung "quasistellare Objekte", kurz Quasare, erhalten. Die Analyse des Lichts des jetzt in Rekordentfernung aufgespürten Quasars könnte den Astronomen etwas über eine frühe Phase unseres Universums verraten. Über ihre Beobachtungen berichten die Wissenschaftler in der heute erscheinenden Ausgabe des Magazins Nature.

"Dieser Quasar liefert wichtige Hinweise über das frühe Universum", so Stephan Warren vom Imperial College in London, der Leiter der Untersuchung. "Es ist ein sehr seltenes Objekt. Sein Studium wird uns ein besseres Verständnis darüber erlauben, wie supermassereiche Schwarze Löcher einige Hundertmillionen Jahre nach dem Urknall gewachsen sind." Die Neuentdeckung trägt den Namen ULAS J1120+0641. Wir sehen sie zu einer Zeit, in der das Universum gerade einmal 770 Millionen Jahre alt war. Das Licht des Quasars benötigte 12,9 Milliarden Jahre, um uns zu erreichen.

Zwar haben Astronomen schon weiter entfernte Objekte entdeckt, doch hatten diese mit Abstand nicht die Helligkeit des jetzt aufgespürten Quasars. Das bislang entfernteste vergleichbare Objekt ist so weit entfernt, dass wir es zu einer Zeit sehen, in der das Universum 870 Millionen Jahre alt war. Ab diesen Entfernungen lassen sich Objekte allerdings nicht mehr im sichtbaren Bereich des Lichts aufspüren, da sich die Wellenlänge ihres Lichts durch die Expansion des Weltalls überwiegend ins Infrarote verschoben hat. Im Rahmen einer speziellen Himmelsdurchmusterung, die das United Kingdom Infrared Telescope auf Hawaii nutzt, wird nach solchen entfernten Objekten gesucht.

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Nach der Durchsicht von vielen Millionen Objekten stießen die Astronomen schließlich auf einen vielversprechenden Kandidaten: "Es hat fünf Jahre gedauert, dieses Objekt zu finden", erläutert Teammitglied Bram Venemans von der Europäischen Südsternwarte (ESO). Dabei suchten die Astronomen nach Quasaren, die etwas weiter entfernt waren, als der bisherige Rekordhalter. Einen so deutlich entfernteren Quasar aufzuspüren, war allerdings für sie eine "aufregende Überraschung". Die Untersuchung dieses Quasars gewährt den Astronomen einen Einblick in eine als Reionisations-Ära bezeichnete Phase in der Entwicklung des Universums. "Er bietet eine einmalige Möglichkeit, ein etwa 100 Millionen Jahre großes Fenster in der Geschichte des Universum zu untersuchen, das wir bislang nicht erreichen konnten."

Die Entfernung des Quasars ermittelten das Team mit Hilfe des Instrumentes FORS2 am Very Large Telescope (VLT) der ESO und Instrumenten am Teleskop Gemini North auf Hawaii. Aus der Auswertung des Spektrums des Quasars konnten sie zahlreiche Informationen über das entfernte Objekt ableiten: So dürfte dessen zentrales supermassereiches Schwarzes Loch die etwa zweimilliardenfache Masse unserer Sonne haben - eine für das junge Universum ungewöhnlich hohe Masse. Bislang waren die Forscher davon ausgegangen, dass die Masse der Schwarzen Löcher im Zentrum von Quasaren nur langsam wächst.

In diesem Entfernungsbereich sollte es nach Ansicht von Daniel Mortlock vom Imperial College nur etwa 100 helle Quasare geben. "Dem Aufspüren dieses Objektes ist eine sehr mühsame Suche vorausgegangen. Doch der Aufwand hat sich gelohnt, da wir so mehr über die Geheimnisse des frühen Universums erfahren."

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siehe auch
Bild des Tages - 30. Juni 2011: Neuer Rekordhalter
Quasare: Neuer Entfernungsrekord für Quasare - 8. Juni 2007
Radioastronomie: Staub im entferntesten Quasar entdeckt - 24. Juli 2003
XMM: Der entfernteste Quasar - 6. Dezember 2000
Links im WWW
ESO
Fachartikel in Nature (pdf)
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