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Sonntag, 24.07.2016
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Galaxien-Interaktion treibt Quasar an

Nebel aus ionisiertem Gas und Materiebrücke belegen galaktische Wechselwirkung

Die intensive Wechselwirkung zweier Galaxien hat sich als der Antrieb für einen Quasar, eines der hellsten Phänomene des Universums, entpuppt. Mit Hilfe zweier der stärksten Teleskope weltweit entdeckten Astronomen einen Nebel ionisierten Gases und eine Materiebrücke, die die aktive Galaxie mit ihrer Nachbargalaxie verbinden. Diese Interaktion liefert vermutlich erst das Material, um das Schwarze Loch im Zentrum des Quasars zu „füttern“.
Quasar

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Quasare gehören zu den hellsten Objekten im Universum. Sie sind Kerne weit entfernter aktiver Galaxien, die starke Strahlung über einen breiten Bereich des elektromagnetischen Spektrums aussenden. Gängiger Lehrmeinung nach entsteht diese Strahlung durch Materie, die von einem massereichen Schwarzen Loch im Zentrum dieser Galaxien angesaugt wird und als Materiescheibe spiralig um das Loch kreist. Die Energie der durch Reibung aufgeheizten Materie wird als Strahlung abgegeben, oft konzentriert in Form zweier senkrecht auf der Akkretionsscheibe stehender Jets. Die Leuchtkraft solcher Quasare kann der von Milliarden Sternen auf einen Ort konzentriert entsprechen.

Typ-2 Quasare besonders spannend


Je nach Position der Akkretionsscheibe und der Jets zur Erde unterscheiden Astronomen Typ-1 und Typ-2-Quasare. Im ersten Fall erlaubt uns die Orientierung der Komponenten einen direkten Blick auf die Strahlenquelle, bei einem Typ-2-Quasar wird die Scheibe von der Seite gesehen und die Strahlung ist nicht direkt sichtbar. „Typ-2 Quasare sind eine Familie von noch immer ziemlich unbekannten Galaxien, die bisher meist nur aus statistischer Sicht betrachtet worden sind“, erklärt Montserrat Villar-Martin, Leiterin eines Forschungsteams, das nun genau so einen Quasar näher untersucht hat.

Obwohl dieser Quasar-Typ wegen seiner von uns abgewandten Strahlungsrichtung nur schwer zu entdecken ist, ist er für die Astronomie ein besonders wertvolles Beobachtungsobjekt. Denn dank der Abdunkelung der zentralen Strahlung durch den umgebenden Torus lassen sich viele Details in der Struktur dieser Quasare quasi ungeblendet beobachten.


Aufnahme des Gebiets um den Typ-2 Quasar SDSS J0123+01 (rot = Sternenlicht, grün = ionisiertes Gas, gelb = beides)

Aufnahme des Gebiets um den Typ-2 Quasar SDSS J0123+01 (rot = Sternenlicht, grün = ionisiertes Gas, gelb = beides)

Die Astronomen unter Beteiligung des spanischen Instituto de Astrofisica de Andalucía-CSIC nutzten das Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte in Chile und das Gran Telescopio Canarias (GTC) auf der Kanareninsel La Palma, um mit diesen den Quasar SDSS J0123+00 zu untersuchen. Am GTC kam dabei das neue, verstellbare Filtersystem OSIRIS (Optical System for Imaging and low Resolution Integrated Spectroscopy) zum Einsatz, das es den Forschern erlaubt, den Quasar in einer Vielzahl enger Wellenlängenbereiche des sichtbaren Lichts abzutasten.

Ein Nebel aus ionisiertem Gas


Die Beobachtungen enthüllten einiges Überraschendes. So entdeckten die Astronomen um die aktive Galaxie einen ausgedehnten, sehr dünnen Nebel aus ionisiertem Gas, der sechs Mal größer ist als unsere Milchstraße. Nach Ansicht der Forscher verdankt er seine Entstehung einer intensiven Wechselwirkung der Quasargalaxie mit ihrer sehr nahe gelegenen Nachbargalaxie. Der Nebel besteht aus Relikten dieser Interaktion. Zusätzlich sind beide Galaxien durch eine Brücke aus Materie verbunden.

Belege für intensive Wechselwirkung zweier Galaxien


„Das stärkt die Hypothese, dass die Aktivität von Galaxien zum Teil durch den Austausch von Material zwischen ihnen und ihren Nachbarn angetrieben wird“, so Villar-Martin. Erst diese Wechselwirkung, so die Theorie, bewirkt eine Akkumulation von Gas in der Zentralregion der aktiven Galaxie und liefert damit das Material, um das Schwarze Loch in seinem Zentrum zu „füttern“. Dieser Prozess der galaktischen Interaktion kann zudem auch die schnelle und gehäufte Bildung neuer Sterne auslösen. Das Astronomenteam hat seine neuen Beobachtungen jetzt in der Fachzeitschrift „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ veröffentlicht.
(Royal Astronomical Society (RAS), 29.06.2010 - NPO)