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Astronomen entdecken gigantische Radiojets im frühen Universum | ABC-Z

Eine ungewöhnliche Entdeckung aus dem frühen Universum haben Astronomen mit dem europäischen Radioteleskop-Verbund LOFAR gemacht. Ein aktives Schwarzes Loch emittiert zwei gigantische Radiojets in entgegengesetzte Richtung mindestens 200.000 Lichtjahre weit ins All hinaus. Die gesamte Strecke entspricht etwa dem doppelten Durchmesser der Milchstraße. Das ist überraschend, kannten die Astronomen doch bisher nur kürzere Jets aus der Frühphase des Kosmos. Der bisher längste erstreckte sich über knapp 120.000 Lichtjahre.

Kosmische Jets entstehen, wenn ein aktives Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie Materie aus seiner Umgebung aufsaugt und große Mengen an Energie in Form von Strahlung und schnellen geladenen Teilchen ausstößt. Die längsten bekannten Jets (nach dem griechischen Giganten Porphyrion getauft) hatten Astronomen von der Universität Leiden mit den LOFAR-Teleskopen im vergangenen Jahr entdeckt. Sie schossen sage und schreibe 23 Millionen Lichtjahre – 140 Milchstraßendurchmesser – weit ins All. Ihr Ursprungsort, ein aktiver Galaxienkern, auch Quasar genannt, ist rund 7,5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und stammt aus einer Zeit, als das Universum weniger als halb so alt war wie heute.

LOFAR-Aufnahmen des Quasars J1601+3102 und seiner beiden Radiojets im optischen und Radiowellenbereich.LOFAR/DECaLS/DESI Legacy Imaging

Dass auch Paare langer Jets von aktiven Schwarzen Löchern in weitaus älteren Galaxien erzeugt werden können, galt bislang als unwahrscheinlich und hat die Astronomen um Anniek Gloudemans vom ­Gemini-Observatorium auf Hawaii überrascht. Bislang glaubte man, dass das Universum in der frühen Phase noch zu dicht war, damit sich lange Materiestrahlen so weit wie im heutigen Universum ausbreiten können.

Wie die Forscher in den „Astro­physical Journal Letters“ berichten, befindet sich die Quelle der beobachteten Radiojets – ein Quasar mit der Bezeichnung J1601+3102 – im Zentrum einer 12,6 Milliarden Jahre alten Galaxie. Das Sternensystem existierte also schon 1,2 Milliarden Jahre nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren.

Eine weitere Überraschung: Der Quasar J1601+3102 ist laut den Astronomen um Gloudemans eher mickrig. Das dahinter steckende Schwarze Loch hat nur eine Masse von 450 Millionen Sonnen. Einige frühe Exemplare ­bringen mit 1,5 Milliarden Sonnenmassen ein Vielfaches auf die Waage. Ihr Alter beläuft sich auf nur wenige Hundert Millionen Jahre. Auch die Rate mit der J1601+3102 Materie verschlingt, ist nicht ungewöhnlich hoch. „Das scheint darauf hinzuweisen, dass es nicht unbedingt ein außergewöhnlich massives Schwarzes Loch oder eine hohe Akkretionsrate braucht, um solch starke Jets im frühen Universum zu erzeugen“, sagt Gloudemans. Wie sich das Schwarze Loch bilden konnte und warum es so starke Radiojets emittiert, müssen nun weitere Analysen der Beobachtungsdaten zeigen.

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