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News: Blick in die zentrale Maschine eines AGN

Wenn Blazare energiereiche Strahlung abfeuern, steht die Erde direkt in ihrem Schussfeld. Zum Glück für die Wissenschaft, die dadurch wertvolle Einblicke in das Geschehen erlangt.
Schema des Blazar-Jets
Zu manchen Typen hält man besser einen sicheren Abstand. So um die 900 Millionen Lichtjahre dürften in etwa angemessen sein. Das ist die ungefähre Distanz, die unsere Erde zu BL Lacertae im Sternbild Eidechse hat – dem Prototypen der BL-Lac-Objekte, einer Unterklasse der Aktiven Galaktischen Kerne (AGN). Vor allem im näheren Umfeld wird es für die Sterne, Planeten, Stäube und Gase gefährlich, da aus der heftig rotierenden Akkretionsscheibe immer wieder Materie auf Nimmerwiedersehen in das supermassereiche Schwarze Loch strudelt.

Dabei sendet sie als letztes Lebenszeichen große Mengen Teilchen und Energie aus, die entlang der verdrillten Magnetfeldlinien in Richtung der Pole des Schwarzen Lochs als Jets in den Weltraum schießen. Angetrieben durch das Magnetfeld erreichen Elektronen bis zu 99,9 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Und die elektromagnetische Strahlung zieht sich durch das gesamte Spektrum bis hin zu Gammastrahlen im Bereich von Tera-Elektronvolt, die selbst unsere modernsten Teilchenbeschleuniger auf der Erde bei weitem nicht hervorbringen können.

Der Sitzplatz genau in der Schussrichtung des Jets beschert der Astronomie bei diesen auch Blazare genannten Himmelskörpern eine der seltenen und doch so wichtigen Möglichkeiten, ihre Theorien über die Abläufe im Universum anhand von Beobachtungen zu überprüfen. Denn wie und warum ein Jet bei großen und kleinen Objekten entsteht, hat sie bislang vor allem mit Formeln, Modellen und Computersimulationen erforscht. Weshalb die Daten, die Alan Marscher von der Boston University und eine große Anzahl seiner Kollegen während eines doppelten Jetausbruchs zwischen November 2005 und Februar 2006 gesammelt haben, einen willkommenen Test für die verschiedenen denkbaren Theorien darstellten.

Ihre Diagramme und Kurven über mehrere Spektralbereiche hinweg fassen die Astronomen in einem Szenario zusammen, das weitgehend mit der vorherrschenden Theorie übereinstimmt. Danach ereignet sich im Umkreis des Schwarzen Lochs eine Art Explosion, bei welcher in einen Teilbereich der Jetbasis Energie in den magnetischen Strudel eingespeist wird. Diese Zone erschien auf den Strahlungskarten als Knoten, der sich durch den Jet bewegte und dabei immer schneller auf uns zukam. Extrem schnelle Elektronen sandten auf ihren spiraligen Wegen Strahlung aus, die immer härter und heller wurde. Das Maximum erreichte diese auf ihrem letzten Schwung, bevor eine Stoßwelle das geschraubte Magnetfeld verzerrte und das Plasma turbulent wurde. Zur gleichen Zeit traten endlich auch Radiowellen auf, die zuvor gefehlt hatten, weil die Beschleunigungszone des Jets für sie undurchdringbar war.

Durch diese konzertierte Beobachtung haben die Wissenschaftler jetzt eine wesentlich bessere Grundlage um zu entschlüsseln, welche Prozesse in der Nähe supermassereicher Schwarzer Löcher ablaufen.

Olaf Fritsche, www.wissenschaftwissen.de / AH

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