Astronomen haben den bisher entferntesten Blazar entdeckt, der von einem aktiven supermassereichen Schwarzen Loch angetrieben wird. Dieser Blazar, bezeichnet als OP 313, befindet sich in einer Entfernung von 8 Milliarden Lichtjahren und wurde während einer entscheidenden Phase der kosmischen Geschichte beobachtet, etwa 5 Milliarden Jahre nach dem Urknall.
Blazare und ihre Entstehung
Blazare entstehen, wenn supermassereiche Schwarze Löcher in aktiven galaktischen Kernen (AGNs) große Mengen an Gas und Staub ansammeln. Die immense Gravitation dieser Schwarzen Löcher führt dazu, dass das umgebende Material hell aufleuchtet, wodurch AGNs oft heller als die gesamte Galaxie erscheinen. Ein Teil des Materials wird nicht vom Schwarzen Loch verschluckt, sondern in Form von Plasmastrahlen nahe der Lichtgeschwindigkeit ausgestoßen. Wenn diese Jets direkt auf die Erde gerichtet sind, wird das Objekt als Blazar klassifiziert.
Die Entdeckung von OP 313 wurde im Dezember 2023 gemacht. Astronomen nutzten das Large-Sized Telescope (LST-1) und das Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov (MAGIC) Teleskop am Roque de los Muchachos Observatorium auf La Palma, Spanien, um die Beobachtungen durchzuführen. Die Analyse der Gamma-Strahlung zeigte, dass das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum des Blazars als kosmischer Teilchenbeschleuniger fungiert.
Die Bedeutung der Entdeckung
Die Emission von OP 313 fällt in eine Periode, die als „kosmisches Mittag“ bekannt ist. Diese Phase, die vor etwa 11 Milliarden Jahren stattfand, war durch eine intensive Stern- und Galaxienbildung gekennzeichnet. Nach dieser aktiven Phase begann das Universum, sich zu beruhigen und zu reifen.
Die Gamma-Strahlung von OP 313 interagierte auf ihrem Weg zur Erde mit der extragalaktischen Hintergrundstrahlung (EBL), einem Überrest der gesamten Strahlung aus Sternen, Galaxien und anderen AGNs im Universum. Diese Interaktion führte zur Entstehung von Elektron-Positron-Paaren, ein Prozess, der als Paarbildung bekannt ist. Die Beobachtung dieses Effekts ermöglichte es den Forschern, die Eigenschaften der Gamma-Strahlung und die Beschleunigungsmechanismen im Blazar genauer zu untersuchen.
Laut Domenico Della Volpe von der Universität Genf wurden Elektronen im Plasma-Jet des Schwarzen Lochs auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Durch Kollisionen mit niederenergetischen Photonen übertrugen sie einen Teil ihrer Energie, wodurch diese Photonen zu hoch energetischer Gamma-Strahlung wurden.
Die Forschungsergebnisse wurden am 6. Oktober im Fachjournal „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht. Diese Entdeckung könnte das Verständnis von Quasaren und Blazaren, den energiereichsten Phänomenen im Universum, erheblich voranbringen.
- Quelle: Space.com