Ultrastarke Jets von Schwarzen Löchern: Ein Blick in die frühe Geschichte des Universums

ANCHORAGE / LONDON (IT BOLTWISE) – Astronomen haben eine bemerkenswerte Entdeckung gemacht: Zwei supermassive Schwarze Löcher, die in der Frühzeit des Universums existierten, senden extrem starke Röntgenstrahlen aus, die in der Nachglut des Urknalls leuchten.

Die Entdeckung dieser außergewöhnlich starken Röntgenjets, die von zwei supermassiven Schwarzen Löchern ausgehen, bietet einen faszinierenden Einblick in die frühe Geschichte des Universums. Diese Jets sind so alt, dass sie im Nachglühen des Urknalls sichtbar sind, was sie zu einzigartigen kosmischen Zeitkapseln macht. Jaya Maithil, eine Postdoktorandin am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, erklärte auf der 246. Tagung der American Astronomical Society in Anchorage, dass diese Jets das erste Licht des Universums in hochenergetische Strahlen umwandeln.

Die Forscher nutzten Daten des Chandra X-Ray Observatory der NASA und des Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), um diese Jets zu identifizieren. Jeder dieser Jets erstreckt sich über beeindruckende 300.000 Lichtjahre, was fast das Dreifache des Durchmessers unserer Milchstraße ist. Sie stammen von aktiv fressenden supermassiven Schwarzen Löchern, die als Quasare bekannt sind und sich etwa 11,6 bis 11,7 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt befinden.

Diese Quasare sind nicht nur beeindruckende astronomische Objekte, sondern auch Schlüssel zur Erforschung der Entwicklung von Galaxien und ihrer zentralen Schwarzen Löcher. Die Jets, die von diesen Quasaren ausgehen, sind so hell, dass sie selbst über Milliarden von Lichtjahren hinweg sichtbar bleiben. Dies liegt daran, dass sie mit der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) interagieren, einem schwachen Überbleibsel des Urknalls.

Als diese Jets entstanden, war die CMB viel dichter als heute und füllte den Raum mit einer Flut von niederenergetischen Photonen. Die Elektronen in den Jets, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, kollidierten mit diesen Photonen und erhöhten deren Energie in den Röntgenbereich, der von Chandra nachgewiesen werden kann. Diese Prozesse machen die Jets trotz ihrer Nähe zu den hellen Kernen der Quasare über kosmische Entfernungen hinweg sichtbar.

Der Jet von J1610+1811 erreicht eine Geschwindigkeit von 92% bis 98% der Lichtgeschwindigkeit und trägt etwa die Hälfte der Energie, die von der Materie emittiert wird, die in das Schwarze Loch spiralt. Dies entspricht einer enormen Leistung, die der von 10 Billionen Sonnen entspricht. Der zweite Quasar, J1405+0415, zeigt einen ebenso mächtigen Jet, dessen Teilchen mit 95% bis 99% der Lichtgeschwindigkeit reisen.

Diese Entdeckungen werfen ein neues Licht auf die Rolle von Schwarzen Löchern in der frühen Entwicklung des Universums. Sie zeigen, dass einige Schwarze Löcher in dieser Phase des Universums möglicherweise eine größere Wirkung hatten, als bisher angenommen. Dies könnte wichtige Implikationen für unser Verständnis der kosmischen Evolution und der Entwicklung von Galaxien haben.

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