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Die Jets von Centaurus A
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie
astronews.com
20. Mai 2011
Mithilfe eines Netzwerks aus Radioteleskopen ist Astronomen eine spektakuläre
Nahaufnahme zweier stark gebündelter Materieströme, sogenannter Jets, gelungen,
die aus unmittelbarer Nähe des zentralen Schwarzen Lochs der aktiven Galaxie Centaurus A stammen. Zu erkennen sind Strukturen bis zu einer Größe von nur 0,04
Lichtjahren.
Die bisher genaueste Aufnahme eines
extragalaktischen Jets. Die TANAMI Aufnahme von
Centaurus A (oben) stellt eine 1.000-fache
Vergrößerung gegenüber dem optischen Bild (unten
rechts) dar, dem auch die großskalige Radio- und
Röntgenemission überlagert ist.
Bild:
ESO/WFI (optisch); MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss
et al. (Radio/Submillimeter); NASA / CXC / CfA /
R.Kraft et al. (Röntgen) |
Einem internationalen Forscherteam unter Führung der Doktorandin
Cornelia Müller von der Universität Erlangen-Nürnberg ist unter
Beteiligung von Wissenschaftlern des Bonner Max-Planck-Instituts für
Radioastronomie eine spektakuläre Nahaufnahme des uns nächstgelegenen
supermassereichen Schwarzen Lochs gelungen. Die Forscher untersuchten
das Zentrum der Radiogalaxie Centaurus A in nur zwölf Millionen
Lichtjahre Entfernung, die ein Schwarzes Loch mit der
50-Millionenfachen Masse der Sonne beherbergt. Die erhaltenen Daten
zeigen zwei entgegengerichtete stark gebündelter Materieströme, die in
unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs auf Geschwindigkeiten nahe der
Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden.
Die einzigartige Bildqualität gelang durch die erstmalige Einbindung zweier
vom Bundesamt für Kartografie und Geodäsie (BKG) betriebener deutscher
Radioteleskope in ein interkontinentales Teleskopnetzwerk im Rahmen des
TANAMI-Projekts, welches von Prof. Dr. Matthias Kadler von der Universität
Würzburg und Prof. Dr. Roopesh Ojha vom Goddard Space Flight Center der
NASA geleitet wird. Die Ergebnisse werden im Juni in der Fachzeitschrift
Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Das internationale Forscher-Team beobachtet im Rahmen des TANAMI-Projekts
Schwarze Löcher in den Zentren von aktiven Galaxien. Diese Schwarzen Löcher
können Millionen- bis sogar Milliardenfach massereicher als unsere Sonne sein.
Den Forschern gelang es, in ihrer neuen Aufnahme der Radiogalaxie Centaurus A
Strukturen mit einer Größe von nur 0,04 Lichtjahren abzubilden. Das stellt einen
neuen Rekord bei der Erforschung extragalaktischer Schwarzer Löcher dar.
Beim Einfall von Materie auf ein Schwarzes Loch wird eine enorme Energiemenge
freigesetzt. Gleichzeitig wird ein Teil der einfallenden Materie gebündelt und
mit nahezu Lichtgeschwindigkeit wieder aus dem Einflussbereich des Schwarzen
Lochs hinauskatapultiert. Aufgrund der starken Wechselwirkung dieser sogenannten
Jets mit mit dem umgebenden Gas spielen diese spektakulären Objekte eine
wichtige Rolle bei der Entstehung und Entwicklung von Galaxien im Universum.
"Um solche aktiven Galaxien und ihre Rolle im Universum verstehen zu können,
ist es unerlässlich, die Entstehungsregionen ihrer Jets mit höchstmöglicher
Bildschärfe abzubilden." erklärt Müller. Das TANAMI-Team nutzt die
Radioteleskope des australischen Long Baseline Array, welche mit
weiteren Teleskopen in Südafrika, Chile und der Antarktis zusammengeschaltet
werden, um die qualitativ hochwertigsten Aufnahmen der hellsten Jets des
Südhimmels zu erstellen.
"Mittels moderner Computermethoden entstehen Bilder mit der Schärfe eines
einzigen riesigen Zehntausendmeter-großen Teleskops", erläutert Dr. Hayo
Hase vom BKG und ergänzt: "Durch die Beteiligung der beiden deutschen
Radioteleskope TIGO in Concepción in Chile und auf der Antarktis-Station
O'Higgins konnten wir seit 2008 die Bildqualität und Auflösung für TANAMI extrem
steigern".
Die Jets von supermassereichen Schwarzen Löchern senden nicht nur
Radiostrahlung aus, sondern auch höchstenergetische Gammastrahlung. "Eine der
wichtigsten Fragen der Astrophysik ist, wo diese Gammastrahlung produziert wird.
Nur in Centaurus A und nur mit TANAMI erreichen wir derzeit die nötige
Bildauflösung, um diese Regionen abbilden zu können", erläutert Kadler aus. Das
TANAMI-Team wird mit kontinuierlich fortgeführten Überwachungsmessungen der
Radiostruktur und der veränderlichen Gammastrahlung von Centaurus A, dem
Ursprung dieser Gammastrahlung und weiteren Rätseln der Schwarzen Löcher auf der
Spur bleiben.
"Die Untersuchung aktiver Galaxienkerne und Jets am Südhimmel im Rahmen des
TANAMI-Projekts stellt eine hervorragende Ergänzung unserer Forschungsarbeit
dar, die sich im Rahmen zahlreicher Beobachtungskampagnen des internatonalen
VLBI-Netzwerks von Radioteleskopen bisher überwiegend am Nordhimmel abgespielt
hat", sagt Prof. Anton Zensus, Coautor der Veröffentlichung, der als Direktor am
Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie die Forschungsabteilung
Astronomie/Very-Long-Baseline Interferometrie leitet. "Wir finden aktive
Galaxien mit extrem massereichen Schwarzen Löchern im Zentrum sowohl am
Nordhimmel als auch am Südhimmel. Aber Centaurus A stellt als nächstgelegene
aktive Radiogalaxie in nur zwölf Millionen Lichtjahre Entfernung einen Solitär
dar, bei dem wir das zentrale Schwarze Loch so detailliert untersuchen können,
wie bei keiner anderen Galaxie."
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