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Aktive Galaxien: Der Schein trügt

Riesige, massereiche Galaxien, die vielleicht die Kollision mit einem anderen Sternensystem überstehen mussten, so stellen sich Astronomen bislang die Muttersysteme von Quasaren vor - alles überstrahlende Himmelsobjekte weit draußen im All. Die Realität scheint jedoch beschaulicher zu sein.
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Quasare haben Astronomen schon so manches Rätsel aufgegeben. So war zu ihrer Entdeckung längst nicht klar, was genau die hellen, nicht weiter auflösbaren Lichtpunkte sein könnten, die sich auch im Bereich von Radiowellen bemerkbar machten. Zunächst hielt man die quasistellaren Radioquellen deshalb für eine bestimmte Art von Radiosternen, daher auch der Name.

Schon bald zeigte sich jedoch, dass das Licht nicht aus unserer näheren Nachbarschaft, etwa aus unserer Milchstraße stammt, sondern vielmehr aus weit entfernten Systemen zu uns scheint. Mehrere Milliarden Lichtjahre entfernte Quasare konnten Astronomen ausmachen, die entsprechend helles Licht aussenden müssen, damit ihr Schein überhaupt noch zu uns reicht. Nach derzeit gängiger Theorie handelt es sich bei Quasaren um die Kerne aktiver Galaxien. Letzteres wiederum ist die Bezeichnung für Galaxien, in deren Kerngebieten Prozesse mit extrem hohen Energieumsätzen ablaufen. Der genaue Grund für die große Helligkeit dieser Objekte ist bis heute unbekannt, aber Astronomen vermuten, dass äußerst massereiche Schwarze Löcher im Zentrum der fernen Galaxien dafür verantwortlich sind.

Tatsächlich ließen sich mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops entsprechende zugehörige Muttergalaxien finden. Außerdem wiesen viele dieser Systeme deutliche Spuren einer gravitativen Wechselwirkung mit anderen benachbarten Galaxien auf. Offenbar, so die Folgerung, hängen die Aktivität des Kerns und die Störung der Galaxie miteinander zusammen.

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Quasar | Künstlerische Interpretation: ein Quasar überscheint seine Muttergalaxie
Doch diese Theorie muss nun vielleicht revidiert werden. Denn ein Forscherteam um Scott Croom vom Anglo-Australian Observatory machte nun die ersten detaillierten Infrarotaufnahmen solcher Muttergalaxien – jede einzelne rund zehn Milliarden Jahre von der Erde entfernt. Alles in allem waren es neun Sternensystem, welche die Forscher mit der adaptiven Optik des Frederick-Gillett-Gemini-North-Teleskop auf dem Manua Kea auf Hawaii aufs Korn nahmen.

"Wir hofften, dass uns die Größen und Formen Anhaltspunkte liefern, was die Quasaraktivität auslöste", erklärt Croom. Doch von einer Galaxie abgesehen, waren anscheinend alle anderen zu schummerig und klein, um überhaupt detektiert zu werden. Und auch die einzige sichtbare Galaxie war eine Enttäuschung: "auffallend unauffällig", heißt es dementsprechend in der Pressemitteilung der Teleskop-Betreiber. Keine Riesengalaxie, sondern eher ein Verwandter unserer Milchstraße könnte man meinen. Und nichts zu sehen von irgendwelchen dramatischen Galaxienkollisionen.

"Das ist wie ein Formel-1-Wagen, den man in einer Vorstadtgarage findet", beschreibt Croom das unerwartete Ergebnis der Beobachtungsnächte. Möglich waren die Untersuchungen nur mit der adaptiven Optik des Gemini-Teleskops – im Wesentlichen zeichnet sich das System durch einen flexiblen Spiegel aus, der sich gerade so einstellen lässt, dass Fehler, die sich beispielsweise durch eine unruhige Atmosphäre ergeben, kompensiert werden. Auf diese Weise lassen sich Aufnahmen gewinnen, die sonst allenfalls mit dem Hubble-Weltraumteleskop möglich sind. Doch im Unterschied zu diesem kann der Spiegel des Gemini-Teleskop zehnmal mehr Licht einfangen.

Dazu jedoch muss das Teleskop auf einen Kontrollstern gerichtet werden, dessen Licht zur Kalibrierung des Spiegels dient. Um geeignete Quasare zu finden, die in der Nähe eines hellen Sterns standen, griffen die Astronomen auf eine Datenbank von rund 20 000 Quasaren zurück und suchten sich die passenden Systeme aus. Doch anstelle mit all diesem Aufwand das Rätsel der intensiven Lichtquellen zu lösen, scheint alles nun noch ein wenig geheimnisvoller. Wie es aussieht, konnten sich in der Frühzeit des Universums extrem massereiche Schwarze Löcher auch in leichtgewichtigen Galaxien bilden und zwar in vergleichsweise kurzer Zeit. Heute indes kennt man die alles vertilgenden Massenmonster eher aus den ebenso massereichen Sternensystemen. Es gibt also offenbar genug Fragestellungen, denen Astronomen nachgehen können, bevor sie das letzte Rätsel der Quasare enthüllt haben.
27.05.2004

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 27.05.2004

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