Stellen Sie sich eine Region von der Größe des Sonnensystems vor, die 100 bis 1.000 Mal mehr Licht aussendet als eine ganze Galaxie mit hundert Milliarden Sternen und ein Leuchten erzeugt, das ihre Muttergalaxie und alles darin in den Schatten stellt. Science-Fiction? Nein, aber wir können das Erstaunen verstehen AstrophysikerAstrophysiker als sie vor Jahrzehnten das erste Exemplar dieser kosmischen Monstrosität entdeckten. Wir wissen jetzt, dass es höchstwahrscheinlich ein ist aktiver Galaxienkernaktiver Galaxienkern angetrieben durch die Strahlung von a supermassereiches Schwarzes Lochsupermassereiches Schwarzes Loch von Kerr in Rotation, umgeben von a AkkretionsscheibeAkkretionsscheibe Schlucken GegenstandGegenstand und projizierende Teilchenstrahlen.
Das SternStern mythisch, dessen Namen wir enthüllen werden, war Gegenstand neuer Beobachtungen mit Hubble unter Verwendung des Bildgebender Spektrograph eines Weltraumteleskops (STIS), auch ausgestattet mit a KoronographKoronograph Erbe des von ihm entwickelten InstrumentsAstronomAstronom Bernard LyotBernard Lyot Der Koronograph, den er in den 1930er Jahren erfand, um die Sonnenkorona beobachten zu können, ohne auf eine Sonnenfinsternis warten zu müssen, reproduziert dies totale Finsternissetotale Finsternisse Verwenden einer undurchsichtigen Maske, um die Krone ohne zu untersuchen PhotosphärePhotosphäre stört die Beobachtung nicht.
Heute erfahren wir daher, dass Bin Ren vom Côte d’Azur-Observatorium und der Côte d’Azur-Universität in Nizza von Januar 2022 bis Februar 2024 die erste extragalaktische wissenschaftliche Demonstration des Einsatzes des Koronographen an Bord leitete Hubble-WeltraumteleskopHubble-Weltraumteleskop. Dies geht aus einer Pressemitteilung des hervor NASANASA begleitend zu einer Veröffentlichung über arXiv, was diese acht erklärt UmlaufbahnenUmlaufbahnen Hierzu wurden koronographische Beobachtungen durchgeführt.
Sandra Faber ist Professorin für Astronomie und Astrophysik an der University of California in Santa Cruz und dafür bekannt, gemeinsam mit Robert Earl Jackson eine Methode zur Bestimmung von Entfernungen für elliptische Galaxien namens Faber-Jackson-Relation entdeckt zu haben. Sie stand außerdem an der Spitze ihres Teams, bekannt als „ Sieben Samurai », entdeckte eine Massenkonzentration unbekannter Natur namens „Großer Attraktor“. Hier interviewt sie Maarten Schmidt über seine Entdeckung der Quasare. Um eine einigermaßen genaue französische Übersetzung zu erhalten, klicken Sie auf das weiße Rechteck unten rechts. Anschließend sollten englische Untertitel erscheinen. Klicken Sie dann auf die Nuss rechts neben dem Rechteck, dann auf „Untertitel“ und schließlich auf „Automatisch übersetzen“. Wählen Sie „Französisch“. © Jahresrückblick
Der Quasar 3C 273, Beweis der Urknalltheorie
Aber gehen wir zurück ins Jahr 1963, als Maarten Schmidtein niederländischer Astronom, und John Beverly Oke veröffentlichten in der Zeitschrift Natur die Ergebnisse der Beobachtungen, die sie insbesondere mit der Technik von gemacht hatten BedeckungenBedeckungen. Sie wollten das optische Gegenstück zu einer leistungsstarken Radioquelle bestimmen, die einige Jahre zuvor von einem anderen Astronomen entdeckt wurde. Allan Sandage. Die Quelle wurde 3C 273 genannt, was bedeutet, dass sie 273 ware Gegenstand des dritten Cambridge-Katalogs, in dem Radioquellen aufgeführt sind.
Der Artikel von Schmidt und Oke war ein Coup DonnerDonner am HimmelAstrophysikAstrophysik und die KosmologieKosmologie. Die Spektralanalyse des Sterns, den sie im Sichtbaren identifiziert hatten Sternbild Jungfrau enthüllte Zeilen vonEmissionEmission desWasserstoffWasserstoff stark rotverschoben. Das bedeutete, dass sich das, was als Stern erschien, außerhalb des Universums befand MilchstraßeMilchstraßeaber vor allem in kosmologischer Distanz. Um aus dieser Entfernung beobachtet werden zu können, musste das Objekt von einem sein HelligkeitHelligkeit erstaunlich. Wir wissen heute, dass die QuasarQuasar 3C 273 liegt bei 2,44 MilliardenLichtjahreLichtjahre innen ein elliptische Galaxieelliptische Galaxie Riese.
Diese Entdeckung, der schnell weitere folgten, von a quasi-stellar radio SourceUnd Quasar nach dem Namen, den der Astrophysiker chinesischer Herkunft 1964 vorgeschlagen hatte Hong-Yee Chiuzeigte, dass dieUniversumUniversum war in der Vergangenheit anders und hat sich daher weiterentwickelt. Dies war im Rahmen von nicht möglich Standardmodell der KosmologieStandardmodell der Kosmologie der Zeit, wonach das Universum, obwohl es sich ausdehnt, für alle seine Beobachter unverändert erscheinen muss, unabhängig von ihrer zeitlichen Position. Andererseits stimmte die Existenz von 3C 273 und seinesgleichen (heute sind mehr als 200.000 bekannt) vollkommen mit der Theorie überein Urknallda dies voraussagte, dass wir, wenn wir Objekte in ausreichend großen Entfernungen beobachteten, immer weiter in die Vergangenheit und in die Geschichte eines sich entwickelnden Universums zurückgingen. Daher war es normal, Milliarden Lichtjahre entfernt ein Universum zu beobachten, dessen Aussehen sich von dem unterscheidet, das es nur vor einigen zehn Millionen Jahren hatte, also in der Umgebung der Milchstraße.
Quasare, supermassereiche Schwarze Löcher?
Astrophysiker versuchten schon sehr früh, die Natur dieser Quasare zu verstehen, die zwar enorme Mengen freisetzenEnergieEnergieschien klein zu sein. Zunächst wurde angenommen, dass es sich um riesige Sterne handeln könnte, die von den Auswirkungen von dominiert werden Allgemeine RelativitätstheorieAllgemeine Relativitätstheoriedie insbesondere für die spektrale Verschiebung verantwortlich sind, bevor sie schnell zu der Annahme gelangten, dass es sich um supermassereiche Schwarze Löcher handeln könnte, die erhebliche Mengen davon ansammeln gasgas. Im Bestiarium relativistischer Sterne, das wir in den 1960er Jahren ernsthaft zu erforschen begannen, haben einige, wie der Russe Igor Novikov und der Israeli Yuval Ne’eman, sogar vorgeschlagen, dass Quasare tatsächlich Weiße Löcher seien. Das heißt, alle Regionen des Universums, deren Expansion zum Zeitpunkt der UrknallUrknall hatte sich verzögert (Hypothese von nacheilender Kern) oder das andere Ende von Wurmlöchern, das die Materie, die es in Form von Schwarzen Löchern absorbiert hatte, in einen anderen Teil des Planeten ausstößt KosmosKosmosoder sogar in einem anderen Universum.
Vielleicht handelt es sich im Fall von 3C 273 auch um ein Wurmloch. Wenn wir uns aber tatsächlich in der Gegenwart eines Schwarzen Lochs befinden, dann enthält es schätzungsweise 887 Millionen MassenMassen Solar. Auf jeden Fall ist 3C 273 der hellste Quasar auf der Himmelskuppel. Wäre er 30 Lichtjahre entfernt, also etwa siebenmal so weit wie unser Stern Alpha Centauries würde so hell erscheinen wie das SoleilSoleil !
„Viele seltsame Dinge“
Was zeigen nun die neuen Bilder der Umgebung um den Quasar 3C 273, die von der Koronographie mit Hubble aufgenommen wurden?
Laut Bin Ren in der Pressemitteilung der NASA: „ Viele seltsame Dinge. Wir haben einige Flecken unterschiedlicher Größe und eine mysteriöse L-förmige Filamentstruktur, und das alles im Umkreis von 16.000 Lichtjahren um das Schwarze Loch. Dank der Beobachtungskraft von Hubble eröffnen wir ein neues PortePorte zum Verständnis von Quasaren. Meine Kollegen sind begeistert, weil sie noch nie so viele Details gesehen haben ».
Einige der Objekte, die bei der achtmal näheren Betrachtung des Schwarzen Lochs als je zuvor mit dem Hubble-Koronagraphen entdeckt wurden, könnten kleine Satellitengalaxien sein, die auf das zentrale supermassive Schwarze Loch zufallen. Wir können auch besser sehen, was wie ein Strahl aus extragalaktischem Material des Quasars aussieht, der 300.000 Lichtjahre lang ist und den Weltraum mit einer Geschwindigkeit von 300.000 Lichtjahren durchquert vitessevitesse nahe an dem des Lichts.
« Dank feiner räumlicher Strukturen und BewegungBewegung des Jets überbrückte Hubble eine Lücke zwischen denInterferometrieInterferometrie kleine Radiobeobachtungen und großräumige optische Bildbeobachtungen, und wir können so einen Schritt vorwärts in Richtung eines umfassenderen Verständnisses machen MorphologieMorphologie des Quasar-Wirts. Unsere bisherige Sicht war sehr begrenzt, aber Hubble ermöglicht es uns, die komplexe Morphologie und galaktischen Wechselwirkungen des Quasars im Detail zu verstehen. Beobachten Sie 3C 273 in Zukunft weiterhin im Licht InfrarotInfrarot mit dem Teleskop räumlich James-WebbTeleskop räumlich James-Webb könnte uns weitere Hinweise geben », schließt Ren noch in der NASA-Pressemitteilung.
Françoise Combes, Astrophysikerin und Professorin am Collège de France, erklärt die neuesten Entdeckungen über Quasare. © Dienstags im Wissenschaftsraum
