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In Quasar 3C 279 lauert etwas Unheimliches

In Quasar 3C 279 lauert etwas Unheimliches


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Letztes Jahr veröffentlichte ein großes wissenschaftliches Unterfangen namens Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration das weltweit erste Bild eines Schwarzen Lochs in der nahe gelegenen Radiogalaxie M87. Vor kurzem analysierte die Zusammenarbeit aufregende neue Informationen aus den EHT-Daten, die aus Beobachtungen des entfernten Quasars namens 3C 279 stammen. Mit beispielloser Genauigkeit verfolgte das Team, das die neuen Analysen durchführte, die kosmischen Jets, die sich mit 99,5% der Lichtgeschwindigkeit bewegten, zurück zu ihr gemeinsamer Ausgangspunkt, an dem eine heftige und verrückte Strahlungsemission über das gesamte elektromagnetische Spektrum schwelt.

VERBINDUNG: WAS PASSIERT IN EINEM SCHWARZEN LOCH?

Quasar maskiert ein monströses Schwarzes Loch

Veröffentlicht in der ZeitschriftAstronomie & AstrophysikDas Ziel der Studie war eine 5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernte Galaxie in der Jungfrau-Konstellation, die Wissenschaftler als Quasar qualifiziert haben, weil eine ultraleichte Energiequelle aus ihrem Zentrum platzt und flackert, wenn unvorstellbare Mengen an Gas fallen in ein schwarzes Loch. Der als 3C 279 bezeichnete Zielquasar umgibt ein Schwarzes Loch, das ungefähr eine Milliarde Mal so groß ist wie die Masse der Sonne. Doppelstrahlen heißen Plasmas brachen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aus dem Schwarzen Loch und seinem umgebenden Scheibensystem aus: Der Summeneffekt eines Strudels gigantischer Kräfte, der freigesetzt wird, wenn Materie hilflos in den extremen Gravitationsschlund des Schwarzen Lochs fällt.

Um das neue Bild des Quasars einzufangen, verwendete das EHT eine Technik, die als sehr lange Basislinieninterferometrie (VLBI) bezeichnet wird. Diese Methode synchronisiert und verknüpft Radiogerichte weltweit und verbindet das Netzwerk zu einem riesigen virtuellen Teleskop in Erdgröße. Damit ist das EHT in der Lage, sehr kleine Objekte - 20 Mikrobogensekunden am Himmel - aufzulösen, die denen entsprechen, die eine Orange auf der Mondoberfläche von der Erde aus sehen. Weltweite Daten von allen EHT-Standorten werden am MPIfR und am Haystack Observatory des MIT in spezielle Supercomputer transportiert, wo die Datensätze zusammengeführt werden. Anschließend kalibrieren und analysieren die Experten die Daten sorgfältig. Anschließend erstellen die EHT-Wissenschaftler Bilder mit der ultimativen erdgebundenen Opazität.

Für 3C 270 kann das EHT Merkmale mit einem Durchmesser von weniger als einem Lichtjahr messen, wodurch Astronomen den Weg des Jets bis zur Akkretionsscheibe verfolgen können, wo sie auf interessante Weise interagieren. Die kürzlich analysierten Daten zeigen, dass der Strahl dort, wo erwartet wurde, dass er gerade ist, an seiner Basis eine verdrehte Form aufweist, die Merkmale senkrecht zum emittierenden Strahl enthüllt, die möglicherweise die Pole der umgebenden Scheibe sind - mit anderen Worten, wo der Jets schießen wie wütende Wespen aus dem Kern.

Neue Bilder zeigen phänomenale Geschwindigkeiten in der Nähe des Schwarzen Lochs

Die neuen Bilder zeigen eine Positionsänderung an aufeinanderfolgenden Tagen, möglicherweise aufgrund der Rotation der Akkretionsscheibe und des anschließenden Zerkleinerns und Abstiegs der umgebenden Materie - alles Phänomene, die von mathematischen Simulationen erwartet, aber noch nie zuvor gesehen wurden.

Ein Forscher am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) und Hauptautor der Arbeit Jae-Young Kim ist sofort begeistert und verblüfft: "Wir wissen, dass Sie jedes Mal, wenn Sie ein neues Fenster zum Universum öffnen, etwas Neues finden können Hier, wo wir erwartet haben, die Region zu finden, in der sich der Strahl bildet, indem wir zu einem möglichst scharfen Bild gehen, finden wir eine Art senkrechte Struktur. Dies ist wie das Finden einer ganz anderen Form durch Öffnen der kleinsten Matroschka-Puppe. "

Ein Astrophysiker, der im Perimeter Institute arbeitet, erklärte: "Für 3C 279 hat sich die Kombination der transformativen Auflösung des EHT und neuer Berechnungswerkzeuge zur Interpretation seiner Daten als aufschlussreich erwiesen. Was ein einzelner Funkkern war, wird nun in zwei unabhängige aufgelöst Komplexe. Und sie bewegen sich - selbst auf Skalen von nur Lichtmonaten rast der Jet in 3C 279 mit mehr als 99,5% Lichtgeschwindigkeit auf uns zu! "

Diese beängstigende und schnelle Bewegung bewirkt, dass sich der Strahl in 3C 279 ungefähr 20-mal schneller als die Lichtgeschwindigkeit bewegt (Betonung des Aussehens). "Diese außergewöhnliche optische Täuschung entsteht, weil das Material auf uns zu rast, genau das Licht jagt, das es aussendet, und es so erscheinen lässt, als würde es sich schneller bewegen als es ist", sagte Dom Pesce, Postdoktorand am Zentrum für Astrophysik in Havard Smithsonian (CfA), um das Paradoxon zu klären. Diese unerwartete Geometrie dieses Quasars bedeutet, dass es in einem gebogenen, rotierenden Strahl bewegliche Stöße oder Instabilitäten gibt, die auch die Beobachtung von Emissionen bei hohen Energien wie Gammastrahlen - einem epistemischen Objekt von großem Interesse in der Umgebung von Schwarzen Löchern - klären könnten.


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