Ein wirbelnder Plasmastrahl mit einer Länge von 570 Lichtjahren wird von einem entfernten Blazar mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausgestoßen. Wie eine monströse kosmische Spinne verwebt ein fernes supermassereiches Schwarzes Loch einen Plasmastrahl zu einer verdrehten Schnur und schleudert ihn mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ab.
Astronomen beobachteten dieses beeindruckende Spektakel mit einer Reihe von Radioteleskopen, darunter dem Weltraumteleskop RadioAstron, die zusammen eine erdgroße Antenne bilden. Dieses Array war speziell darauf ausgerichtet, das Herz eines entfernten Blazars namens 3C 279 zu beobachten.
Diese Beobachtungen sind der detaillierteste Blick, den Wissenschaftler jemals auf einen astrophysikalischen Jet geworfen haben, der von einem supermassereichen Schwarzen Loch ausgeht, und zeigen ein komplexes und verdrehtes Muster in der Nähe der Quelle des Jets. Dieses neue Bild könnte derzeit akzeptierte Theorien in Frage stellen, die seit 40 Jahren verwendet werden, um zu erklären, wie diese Jets entstehen und wie sie sich im Laufe der Zeit entwickeln.
„Dank RadioAstron und einem Netzwerk von 3 Radioteleskopen, die über die Erde verteilt sind, haben wir das bislang höchstaufgelöste Bild des Inneren eines Blazars erhalten, das es uns ermöglicht, die innere Struktur des Jets mit solch einem Detaillierungsgrad zu beobachten.“ zum ersten Mal“, sagte Antonio Fuentes, Teamleiter und Forscher am Astrophysics Institute of Andalusia (IAA-CSIC). Blazare wie 279C XNUMX sind die leuchtenden Herzen von Galaxien, die ein helles Licht aussenden, weil sie ein supermassereiches Schwarzes Loch beherbergen, das gerade mit Energie versorgt wird. Hier erfahren Sie, was das bedeutet.
Das Schwarze Loch, das Plasma ins Universum spuckt, ist verblüffend
Durch die aktive Speisung supermassereicher Schwarzer Löcher in den Zentren von Galaxien wird die Materie, von der sie sich ernähren, kontinuierlich vermischt, und diese Materie befindet sich in Form abgeflachter Scheiben aus Gas und Staub um die Löcher herum. Diese Scheiben werden „Akkretionsscheiben“ genannt. Zusammenfassend werden solche Szenarien als aktive galaktische Kerne bezeichnet. Aktive Galaxienkerne sind oft so hell, dass sie heller leuchten als das kombinierte Licht aller Sterne in den umgebenden Galaxien.
Aber etwa 10 % der galaktischen Kerne aktiv emittieren während des gesamten Betankungsvorgangs astrophysikalische Jets. Diese werden als Quasare bezeichnet – und wenn diese Quasare Jets haben, die direkt auf die Erde gerichtet sind, werden sie Blazare genannt.
Neue Beobachtungen von 3C 279 enthüllen beispiellose Details des Plasmastrahls und des supermassereichen Schwarzen Lochs im Herzen dieses Blazars. „Dies ist das erste Mal, dass wir solche Filamente so nahe am Ursprung des Jets sehen, und sie verraten uns mehr darüber, wie das Schwarze Loch das Plasma formt“, sagte Eduardo Ros, ein weiteres Mitglied des Teams und europäischer Koordinator des mm- Globales VLBI-Netzwerk. Array. „Dies zeigt, wie verschiedene Teleskope unterschiedliche Merkmale desselben Objekts offenbaren können.“
Konkret stellte das Team fest, dass der Jet aus mindestens zwei verdrillten Plasmafilamenten besteht, die sich über mehr als 570 Lichtjahre von ihrer Quelle erstrecken. Beobachtungen haben auch gezeigt, dass die Plasmastrahlen nicht gerade und gleichmäßig sind; Sie zeigen Drehungen und Wendungen, die durch den Einfluss des zentralen Schwarzen Lochs entstehen, was darauf hindeutet, dass frühere Theorien über die Entwicklung dieser Jets möglicherweise überarbeitet werden müssen. Diese Forschung könnte auch unser Verständnis der Rolle von Magnetfeldern bei der anfänglichen Bildung von Nahlichtstrahlen aus aktiven galaktischen Kernen verbessern.
„Ein besonders faszinierender Aspekt unserer Ergebnisse ist, dass sie auf das Vorhandensein eines helikalen Magnetfelds hinweisen, das den Jet einschließt“, sagte Guang-Yao Zhao, eines der Teammitglieder und Forscher am Max-Planck-Institut für Radioastronomie. „Deshalb könnte es das Magnetfeld sein, das sich im Uhrzeigersinn um den Jet in 3C 279 dreht, das das Plasma des Jets lenkt und leitet, der sich mit 0,997-facher Lichtgeschwindigkeit bewegt.“
