Rätselhafte Röntgenstrahlung von einer nah gelegenen Galaxie

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine optische Aufnahme der aktiven Galaxie NGC 1365; in ihrem Kern befindet sich ein massereiches Schwarzes Loch, daß eine seltsame Mischung an Röntgenstrahlung abgibt. SSRO-South

 

Der Kern einer aktiven Galaxie, ein AGN, enthält ein massereiches Schwarzes Loch, das Materie ungestüm akkretiert. Dabei stößt das Schwarze Loch üblicherweise Teilchenjets aus und strahlt bei vielen Wellenlängen, besonders bei Röntgenwellenlängen, hell auf. Es stellt sich heraus, daß bei nahezu der Hälfte aller AGN sich scheinbar sehr dichte Gaswolken in der Nähe ihrer Kerne befinden, eine Schlußfolgerung, zu der man gelangt, da nur hochenergetische Röntgenstrahlung aus den AGN beobachtet wird; die übliche Erklärung ist, daß Gaswolken die niederenergetische Röntgenstrahlung absorbieren, während energiereichere Strahlung relativ unbeeinflusst bleibt. Röntgen-AGN sind für die Astronomen nicht nur wichtig, weil sie neue Einsichten in Schwarze Löcher und deren Umgebungen liefern, sondern auch, weil sich die Röntgenstrahlung häufig mit der Zeit verändert; dies deutet darauf hin, daß die Gaswolken sich um den Kern bewegen. Diese Bewegungen liefern im Gegenzug Informationen darüber, wie sich der AGN und seine Galaxie gebildet und entwickelt haben.

Die Galaxie NGC 1365 ist etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist für schnelle Änderungen in ihrem niederenergetischen Röntgenspektrum bekannt – Änderungen in einem Zeitraum, der nur Tage beträgt und vermuten läßt, daß sich Gaswolken von der Größe des Sonnensystems in der Nähe des Zentrums quer durch unsere Blickrichtung vor dem AGN bewegen; die Gaswolken sind vielleicht Teil eines Torus um den Zentralbereich. Ein Team aus elf Astronomen, darunter Guido Risaliti, Martin Elvis, Pepi Fabbiano und Junfeng Wang vom SAO, haben eine Reihe von erdumkreisenden Röntgenteleskopen eingesetzt, mit denen sie eine höchst seltsame Eigenschaft von NGC 1365 entdeckten und verfolgten: die Emission bei hohen Röntgenenergien ist gegenüber der erwarteten Emission bei niedrigen Energien ungefähr doppelt so hoch, selbst wenn die niederenergetische Strahlung am hellsten ist. Die Forscher schlagen drei mögliche Erklärungen für diesen bislang einmaligen Sachverhalt vor: der AGN hat noch eine weitere Schicht Röntgenlicht verschluckendes Gas (Absorber), die sich jedoch zeitlich nicht ändert (aber von wo rührt diese her?), dort gibt es ein zweites Schwarzes Loch, das seine eigene Röntgenstrahlung beiträgt (doch keine andere Galaxie dieses Typs hat zwei derartige Schwarze Löcher) oder die Form des Absorbers hat eine besondere, komplexe Geometrie (dies erscheint sehr konstruiert). Was auch immer die endgültige Lösung sein wird, die neue Arbeit wirft Licht auf die komplexe Umgebung, die um aktive galaktische Kerne herum existieren kann.

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