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Jets von supermassereichen Schwarzen Löchern weiter im Visier
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Würzburg
astronews.com
19. Januar 2026
Relativistische Jets in Aktiven
Galaxien werden im Rahmen eines internationalen Forschungsprojekts weiter
untersucht. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat eine entsprechende Förderung
unlängst verlängert. In den nächsten Jahren sollen unter anderem Jets im jungen
Universum im Fokus stehen sowie die Mitarbeit an neuen
Beobachtungsmöglichkeiten.
Künstlerische Darstellung des Zentralbereichs der aktiven
Galaxie Messier 77 mit zwei kosmischen Jets.
Bild: ESO / M. Kornmesser und L.
Calçada [Großansicht] |
Im Zentrum beinahe jeder großen Galaxie verbirgt sich ein supermassereiches
Schwarzes Loch – ein Objekt mit einer millionen- bis milliardenfachen Masse
unserer Sonne. Während diese kosmischen Giganten für ihre unvorstellbare
Anziehungskraft bekannt sind, können sie unter bestimmten Bedingungen Materie
nicht nur verschlingen, sondern auch in Form von gewaltigen Plasmaströmen wieder
ins All schleudern. Diese als "relativistische Jets" bekannten Phänomene sind
gebündelte Ströme aus hochenergetischen Teilchen, die mit annähernd
Lichtgeschwindigkeit aus der unmittelbaren Umgebung des Schwarzen Lochs
schießen. Sie strahlen über das gesamte elektromagnetische Spektrum hinweg und
können eine Ausdehnung erreichen, die weit über die ihrer Heimatgalaxie
hinausreicht.
"Die Erforschung dieser Jets ist von fundamentaler Bedeutung, da sie
tiefgreifende Fragen der Astrophysik und Kosmologie berührt", sagt Matthias
Kadler. Kadler ist Professor für Astrophysik am Lehrstuhl für Astronomie der
Universität Würzburg und Sprecher der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft
(DFG) finanzierten Forschungsgruppe "Relativistische Jets in Aktiven Galaxien".
Unter ihrem Dach sind zahlreiche, auf diesem Gebiet führende
Forschungseinrichtungen aus Deutschland sowie Europäische Partnergruppen
versammelt; die Universität Würzburg koordiniert den Verbund.
Seit rund vier Jahren arbeitet das Netzwerk daran, das Wissen über diese Jets
zu vertiefen – und das mit Erfolg: Im vergangenen Monat hat die DFG die Arbeit
der Forschungsgruppe für weitere vier Jahre verlängert. Sie stellt dafür rund
4,75 Millionen Euro zur Verfügung. "Die Verlängerung ist eine Auszeichnung für
die herausragende wissenschaftliche Arbeit unserer Forschungsgruppe und ein
Beleg für das hohe Potenzial des Forschungsthemas", freut sich Kadler. In den
vergangenen vier Jahren haben die Mitglieder der Forschungsgruppe signifikante
Fortschritte bei der Beantwortung zahlreicher Fragen rund um das Wesen von Jets
erzielt. So waren sie beispielsweise an den bahnbrechenden Beobachtungen des
Event Horizon Telescope beteiligt. Diese führten zu den weltweit ersten
Bildern von den Schatten supermassereicher Schwarzer Löcher und den damit
verbundenen "Startrampen" der kosmischen Jets.
Mit seiner Arbeit ist die Gruppe allerdings noch nicht am Ende – ganz im
Gegenteil: "Mit unseren Erkenntnissen haben wir die Grundlage für neue, noch
ambitioniertere Ziele geschaffen", ist Kadler überzeugt. Er sei deshalb
zuversichtlich, dass die Gruppe auch in den kommenden Jahren neue und spannende
Details über Jets herausfinden wird. Drei zentrale Ziele verfolgen die
beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler: Sie wollen den Ursprung
von Jets genauer verstehen und herausfinden, was ihnen ihre enorme Energie und
präzise Ausrichtung verleiht. Von Interesse ist ferner, woraus Jets bestehen und
welche physikalischen Prozesse sie so extrem hell leuchten lassen. Außerdem gilt
es den den Einfluss von Jets auf das Universum zu bewerten und die Frage zu
klären, wie diese Plasmastrahlen die Entwicklung ganzer Galaxien und
Galaxienhaufen prägen, indem sie beispielsweise die Sternentstehung regulieren
und ihre Umgebung aufheizen-
Für die kommende Förderperiode hat sich das Team neue Schwerpunkte
gesetzt, die die Grenzen des bisher Bekannten verschieben sollen: Die
Forschenden wollen den Zusammenhang zwischen Jets und hochenergetischen
Neutrinos untersuchen und sich zudem mit der Rolle von Jets im frühen Universum
befassen. Außerdem will man bei der Entwicklung und Verbesserung modernster
Teleskope wie etwa des Bayerischen Wetterstein Millimeter Teleskops, der
Europäischen Forschungsinfrastrukturen Low Frequency Array und
Cherenkov Telescope Array oder des weltweiten Global Millimetre VLBI
Array einbringen.
Die Forschungsgruppe bündelt die Expertise aus verschiedenen Bereichen der
Astrophysik – von der theoretischen Modellierung über Computersimulationen bis
hin zu Beobachtungen mit den weltbesten Teleskopen. Fünf der zehn Teilprojekte
der Forschungsgruppe werden von Würzburg aus geleitet. Zu den weiteren
geförderten Institutionen des Netzwerks gehören die Universitäten
Erlangen-Nürnberg, Hamburg und Heidelberg, die Max-Planck Institute für
Radioastronomie in Bonn und für Astronomie in Heidelberg, das Leibniz-Institut
für Astrophysik Potsdam und das Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) in
Zeuthen. International sind die Open University in Großbritannien, das
IA-FORTH in Griechenland und die Universität Valencia eng in die Forschungen
eingebunden.
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