Neues Radiobild der Galaxie M87 bestätigt theoretische Vorhersage Schwarzes Loch speit Doppel-Strahl - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neues Radiobild der Galaxie M87 bestätigt theoretische Vorhersage

Schwarzes Loch speit Doppel-Strahl

Die hohe Auflösung des VLBA-Bildes zeigt Details in der Struktur und damit unterschiedliche Geschwindigkeiten innerhalb des Jets, zum ersten Mal aber auch den viel schwächer leuchtenden Counter-Jet, der auf der linken Seite der Zentralquelle sichtbar wird. © Y.Y. Kovalev, MPIfR Bonn

Mithilfe eines Netzwerks von Radioteleleskopen sind den Astronomen Aufnahmen der Galaxie M87 geglückt, die 50-mal schärfer sind als alle vorherigen. Sie zeigen auch erstmals einen bisher nur theoretisch vorhergesagten Materialstrahl, der mehr als 5.000 Lichtjahre weit aus dem Galaxienkern ins All hinaus schießt.

Schwarzes Loch sorgt für Radiostrahlung

Schon 1781 wurde sie vom französischen Astronomen Charles Messier entdeckt: Die Galaxie Messier 87, kurz M87, ist das Zentralobjekt des Virgo-Galaxienhaufens. Mit einer Entfernung zur Erde von nur 50 Millionen Lichtjahren gehört sie zu den allerersten Galaxien, die als Quelle starker Radiostrahlung identifiziert wurden. Die Energie solch leuchtkräftiger Radiogalaxien stammt aus ihrem Kernbereich, in dem sich ein massereiches Schwarzen Loch befindet.

Im Fall von M87 hat es die dreimilliardenfache Masse der Sonne. Das Schwarze Loch wird von einer sehr schnell rotierenden Gasscheibe gefüttert, der Akkretionsscheibe. Die dabei freiwerdende Energie treibt zwei Materiestrahlen (Jets) an, die senkrecht zur Ebene der Akkretionsscheibe in entgegengesetzte Richtung herausgeschleudert werden. Yuri Kovalev vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie und sein Forscherteam können nun erstmals beide Jets bei der Galaxie M87 nachweisen.

Bereits im Jahr 1964 hat der russische Astrophysiker Iosif Shklovsky vermutet, dass solche Jets den Nachschub liefern für ausgedehnte Plasmawolken, die auf entgegengesetzten Seiten der Zentralquellen von Radiogalaxien beobachtet werden. Diese Plasmawolken bestehen aus kleinsten, geladenen Elementarteilchen und erstrecken sich bis in Entfernungen von mehreren 100.000 Lichtjahren. Die meisten Jets in solchen Radiogalaxien waren allerdings nur auf einer Seite zu sehen. Den Jet, der von der Erde wegschießt (Counter-Jet), konnten die Wissenschaftler auch bei der Galaxie M87 bisher nicht erkennen.

Die erste Plasmafontaine aus der Galaxie M87... © NASA

50-mal schärfer als Hubble

„Mit unseren neuen Radiobeobachtungen können wir nun erstmals den viel schwächeren Counter-Jet in M87 nachweisen und damit Shklovskys theoretische Annahmen bestätigen“, sagt Yuri Kovalev. Die neuen Beobachtungen des Zentralbereichs von M87 zeigen einen sehr stark gebündelten Düsenstrahl oder Jet und zusätzlich ein viel leuchtschwächeres Gegenstück, ausgehend von der entgegengesetzten Seite des Schwarzen Lochs.

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Die Aufnahmen der Forschergruppe wurden mit dem Very Long Baseline Array (VLBA) durchgeführt. Mit diesem Netzwerk aus zehn Einzelteleskopen auf dem nordamerikanischen Kontinent, auf Hawaii und den amerikanischen Jungferninseln haben die Wissenschaftler die Galaxie anhand ihrer Radiowellen bei einer Wellenlänge von zwei Zentimeter abgelichtet. Das daraus erstellte Bild ist 50-mal schärfer als Aufnahmen von M87 mit dem Hubble Space Teleskop im sichtbaren Licht. „Mit den Beobachtungen können sowohl die Struktur als auch die Dynamik des Jets in dieser nahen Radiogalaxie detailliert untersucht werden“, sagt Anton Zensus, Direktor am Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie.

(MPG, 09.10.2007 – NPO)

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