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Die Heimatgalaxien von Quasaren
von Stefan Deiters
astronews.com
20. März 2012
Mithilfe des Weltraumteleskops Hubble ist es
Astronomen gelungen, Galaxien zu finden, in denen sich ein Quasar verbirgt, der
das Licht entfernterer Galaxien verstärkt und verzerrt. Aus der Analyse dieser
Gravitationslinsen erhoffen sich die Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die
Heimatgalaxien von Quasaren.
Die drei entdeckten Quasare, die als
Gravitationslinsen wirken. Die verstärkten und
verzerrten Bilder einer entfernteren Galaxie sind
jeweils mit Pfeilen markiert.
Bild: NASA, ESA, und F. Courbin (EPFL,
Schweiz) [Großansicht] |
Quasare gehören mit zu den hellsten Objekten im Universum und sind deswegen
auch noch über große Distanzen zu erkennen. Sie erscheinen dabei punktförmig wie
ein Stern - deswegen auch der Name Quasar, was eine Abkürzung für
"quasistellares Objekt" ist.
Astronomen sind sich inzwischen sicher, dass es sich bei Quasaren um die
Zentren aktiver Galaxien handelt, in denen ein supermassereiches Schwarzes Loch
gerade mit einer hohen Rate Material verschlingt. Bevor dieses jedoch in der
Schwerkraftfalle verschwindet, heizt es sich auf enorme Temperaturen auf, was
die große Helligkeit erklärt.
In der Regel sind die Quasare so hell, dass sie den Rest ihrer Heimatgalaxie
fast oder sogar vollständig überstrahlen. Damit lässt sich aber auch die Masse
der Galaxie aus ihrer Gesamthelligkeit nicht ermitteln. Hier kommen nun die
Gravitationslinsen ins Spiel: Entdeckt man nämlich eine Galaxie mit Quasar, die
gleichzeitig als Gravitationslinse wirkt, lässt sich aus der Verstärkung und
Verzerrung der Bilder einer weiter entfernten Galaxie auf die Masse des
Linsensystems schließen.
Der Gravitationslinseneffekt beruht auf einer in Einsteins allgemeiner
Relativitätstheorie beschriebenen Eigenschaft von Masse: Diese kann den sie
umgebenden Raum so krümmen, dass auch Lichtstrahlen dadurch abgelenkt werden.
Große Massen können somit das Licht von direkt hinter ihnen liegenden Objekten
ablenken und verstärken, so dass verzerrte Bilder des entfernten Objektes ring-
oder bogenförmig um die Linse erscheinen.
Frederic Courbin von der Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
und sein Team haben nun in 23.000 Spektren des Sloan Digital Sky Survey
(SDSS), einer umfangreichen Himmelsdurchmusterung, nach Galaxien gesucht, die
einen Quasar enthalten und gleichzeitig als Gravitationslinse wirken. Dabei
fahndeten sie nach der spektralen Signatur von deutlich weiter entfernten
Galaxien, die zufällig auf der gleichen Sichtlinie wie eine Vordergrundgalaxie
liegen. Entsprechende Kandidaten wurden dann mit Hilfe des Weltraumteleskops
Hubble unter die Lupe genommen, um nach den typischen Bögen und Ringen zu
fahnden, durch die sich Gravitationslinsen verraten.
Und Courbin und seine Kollegen wurden tatsächlich fündig, wie die jetzt
veröffentlichten Hubble-Bilder beweisen. Die ersten drei Objekte sind
auch in einem Fachartikel beschrieben, der in der Zeitschrift Astronomy &
Astrophysics erscheint. Das Team plant nun, nach weiteren "Quasarlinsen" zu
suchen, um für eine größere Zahl von Galaxien mit Quasaren Massenabschätzungen
durchführen zu können. Diese Massen sollen dann mit der von Galaxien verglichen
werden, in denen sich kein Quasar befindet.
Die Astronomen bauen dabei vor allem auf die zahlreichen geplanten oder schon
laufenden großflächigen und detaillierten Himmelsdurchmusterungen, in denen sich
unzählige Quasare finden lassen dürften, die dann nach Spuren des
Gravitationslinseneffektes abgesucht werden können.
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