Astronomen haben ein wahrhaft uraltes Monster entdeckt: einen Radiostrahlungsjet mit einer geschätzten Ausdehnung von 200.000 Lichtjahren. Er existiert vermutlich, seit das Universum weniger als zehn Prozent seines heutigen Alters hatte. Mithilfe intensiver Beobachtungen mit dem Gemini-Nord-Teleskop und dem Hubble-Weltraumteleskop untersuchen Astronomen den Jet, um mehr darüber zu erfahren, wie supermassive Schwarze Löcher ihre enorme Energie freisetzen und wie sie im frühen Universum entstanden sind.
Der Jet mit der Bezeichnung J1601+310 weist zwei von einem zentralen Punkt ausgehende Flecken (oder Lappen) auf, die die doppelte Größe unserer gesamten Galaxie (der Milchstraße) umfassen. Damit ist er der größte jemals im frühen Universum beobachtete Radiojet. Im Zentrum des Jets befindet sich ein Objekt namens Quasar. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um den extrem hellen Kern einer Galaxie, auch bekannt als aktiver galaktischer Kern (AGN), der in seinem Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch enthält.
„ Wir suchen nach Quasaren mit starker Radioemission im frühen Universum. Dies wird uns helfen, besser zu verstehen, wie und wann die ersten Ausflüsse entstanden und welche Auswirkungen sie auf die Entwicklung von Galaxien hatten “, erklärt Anniek Gloudemans, leitende Forscherin des Projekts am NOIRLab der US-amerikanischen National Science Foundation.
Die Forscher fanden heraus, dass der Jet entstand, als das Universum weniger als 1,2 Milliarden Jahre alt war – zum Vergleich: Das Universum ist etwa 13,8 Milliarden Jahre alt. Viele glauben zwar, dass ein supermassereiches Schwarzes Loch nötig wäre, um einen so massiven Jet zu erzeugen, doch das scheint nicht der Fall zu sein. Das Schwarze Loch im Zentrum des Jets ist kleiner als bei anderen Quasaren.
„ Interessant ist, dass der Quasar, der diese gewaltige Radioemission erzeugte, im Vergleich zu anderen Quasaren keine sehr große Schwarze Lochmasse besitzt. Dies scheint darauf hinzudeuten, dass man nicht unbedingt ein Schwarzes Loch mit sehr großer Masse oder einer hohen Ausheilungsrate braucht, um im frühen Universum so starke Radioemissionen zu erzeugen .“
Forscher sind sich noch immer nicht sicher, warum dieses relativ kleine Schwarze Loch einen so großen Strahlungsstrahl erzeugen konnte. Oder warum andere ähnliche Schwarze Löcher selbst keine großen Jets produzieren. Beobachtungen sehr großer Jets im frühen Universum sind äußerst selten, daher sind weitere Informationen über die Entstehungszeit der ersten Jets von unschätzbarem Wert.
Trotz seiner enormen Größe ist der neu entdeckte Jet extrem weit entfernt, sodass die Forscher Daten sowohl von erdgebundenen als auch von Weltraumteleskopen nutzen mussten, um ihn zu untersuchen. „ Weil dieses Objekt so einzigartig ist, können wir es von der Erde aus sehen, obwohl es so weit entfernt ist. Dieses Objekt zeigt, was wir entdecken können, wenn wir die Leistung mehrerer Teleskope mit unterschiedlichen Wellenlängen kombinieren .“
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