HEIDELBERG / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein internationales Forschungsteam hat bahnbrechende Einblicke in die Galaxie OJ 287 gewonnen, die sich rund fünf Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Diese Entdeckung könnte unser Verständnis von supermassereichen Schwarzen Löchern und den von ihnen ausgestoßenen kosmischen Jets revolutionieren.
Die Galaxie OJ 287, die sich in einer Entfernung von etwa fünf Milliarden Lichtjahren befindet, hat Astronomen seit über 150 Jahren mit ihren Helligkeitsschwankungen fasziniert. Im Kern dieser Galaxie vermuten Wissenschaftler zwei miteinander verschmelzende, supermassereiche Schwarze Löcher. Einem internationalen Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Efthalia Traianou von der Universität Heidelberg ist es nun gelungen, ein Bild mit besonderer Detailtiefe vom Inneren der Galaxie aufzunehmen.
Diese bahnbrechende Aufnahme, die mithilfe von Radioteleskopen im All und auf der Erde erzeugt wurde, zeigt ein bislang unbekanntes, stark gekrümmtes Segment des Plasmastrahls, der aus dem Zentrum der Galaxie geschleudert wird. Diese Entdeckung liefert neue Erkenntnisse zu den extremen Bedingungen, die im Umfeld von supermassereichen Schwarzen Löchern herrschen. Der Kern der Galaxie OJ 287 gehört zur Klasse der Blazare, die durch hohe Aktivität und auffällige Leuchtkraft gekennzeichnet sind.
Die treibenden Kräfte dieser aktiven galaktischen Zentren sind Schwarze Löcher, die Materie aus ihrer Umgebung verschlingen und gewaltige Plasmastrahlen – sogenannte kosmische Jets – ins All ausstoßen. “Eine solche Struktur, wie sie auf dem neuen Bild zu sehen ist, haben wir in der Galaxie OJ 287 in diesem Detail noch nicht beobachtet”, betont Traianou, die als Postdoktorandin in der Forschungsgruppe von Dr. Roman Gold am Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen der Universität Heidelberg forscht.
Die Aufnahme enthüllt erstmals die scharf gekrümmte, bandförmige Struktur des Jets und ermöglicht neue Rückschlüsse auf die Beschaffenheit und das Verhalten des Plasmastrahls. Einige Regionen sind heißer als zehn Trillionen Grad Kelvin, was auf extreme Energie und Bewegung hinweist, wie sie in unmittelbarer Nähe eines Schwarzen Lochs freigesetzt wird. Darüber hinaus gelang es den Wissenschaftlern, die Entstehung, Ausbreitung und Kollision einer neuen Stoßwelle entlang des Jets zu beobachten.
Die Aufnahme im Radiobereich wurde mit einem Boden-Weltraum-Radiointerferometer erstellt, das aus einem Radioteleskop im Erdorbit – einer zehn Meter langen Antenne der RadioAstron-Mission an Bord des Satelliten Spektr-R – und einem Netzwerk von 27 über die Erde verteilten bodengebundenen Observatorien besteht. Damit konnten die Forscher ein virtuelles Weltraumteleskop erzeugen, dessen Durchmesser das Fünffache des Erddurchmessers beträgt.
Das interferometrische Bild untermauert die Vermutung, dass sich im Inneren der Galaxie OJ 287 ein binäres supermassereiches Schwarzes Loch befindet. Gleichzeitig liefert es wichtige Informationen zu dem Einfluss, den die Bewegungen solcher Schwarzen Löcher auf die Form und Orientierung der von ihnen ausgestoßenen Plasmajets haben. “Ihre besonderen Eigenschaften machen die Galaxie zu einem idealen Kandidaten für die weitere Erforschung miteinander verschmelzender Schwarzer Löcher und die dadurch entstehenden Gravitationswellen”, so Traianou.
An den Arbeiten waren Institutionen aus Deutschland, Italien, Russland, Spanien, Südkorea und den USA beteiligt. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
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