Leuchtende Jets, die von Schwarzen Löchern im Zentrum von Galaxien freigesetzt werden, haben Wissenschaftler 40 Jahre lang verblüfft, aber ein neues Orbitalobservatorium löste endlich dieses Rätsel. Anhand von Daten des Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) umlaufenden Observatoriums stellten die Forscher fest, dass die Helligkeit durch die subatomaren Teilchen namens Elektronen erzeugt wird, die durch Stoßwellen angeregt werden, die sich mit Überschallgeschwindigkeit vom Schwarzen Loch wegbewegen.
Die Forscher untersuchten ein exotisches Objekt namens Blazar, eine massive Materialscheibe um ein Schwarzes Loch im Zentrum einer riesigen elliptischen Galaxie namens Markarian 501, die etwa 460 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Die Daten zeigten, dass Partikel in dem Jet energetisiert werden, wenn sie von einer Stoßwelle getroffen werden, die sich innerhalb des Stroms nach außen ausbreitet, und bei ihrer Beschleunigung Röntgenstrahlen emittieren.
Im Zentrum der meisten Galaxien, einschließlich unserer eigenen, befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, das eine Scheibe aus Gas, Staub und stellaren Trümmern erzeugt. Wenn Material in der Scheibe auf das Schwarze Loch zufällt, kann seine Gravitationsenergie in Licht umgewandelt werden, wodurch die Zentren dieser Galaxien sehr hell werden und als aktive galaktische Kerne (AGN) bezeichnet werden. Und wenn eine Galaxie so liegt, dass ihre Jets auf die Erde zeigen, wird sie Blazar genannt.
Der Astrophysiker Alan Marscher von der Boston University sagte in einer Erklärung: „Das Licht, das wir von den Jets sehen, kommt von Elektronen. Röntgenstrahlen, wie wir sie in Markarian 501 beobachten, können nur von extrem energiereichen Elektronen stammen.“ IXPE wurde am 9. Dezember 2021 in Zusammenarbeit mit der NASA und der italienischen Weltraumbehörde gestartet.
Im Gegensatz zu derzeitigen Observatorien im Orbit kann IXPE Messungen der Polarisation von Röntgenlicht vornehmen, die die durchschnittliche Entfernung und Intensität des elektrischen Felds von Lichtwellen ist, aus denen Röntgenstrahlen bestehen. Immacolata Donnarumma sagte in einer Erklärung: „Die ersten Röntgenpolarisationsmessungen dieser Quellenklasse ermöglichten zum ersten Mal einen direkten Vergleich mit den Modellen, die aus der Beobachtung anderer Lichtfrequenzen entwickelt wurden, von Radio- bis hin zu sehr hochenergetischen Gammastrahlen.“
Quelle: dailymail.co.uk
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