“Unbekannte Struktur” in Galaxie entdeckt

Quasar 3C 273 ist der erste Quasar, der jemals entdeckt wurde. Gleichzeitig ist er der bisher hellste Quasar, der uns bekannt ist.

Seine Muttergalaxie weist eine "unbekannte Struktur" auf, wie Forscher*innen rund um Shinya Komugi von der Kogakuin University in Japan entdeckt haben. Diese konnte erst durch eine neuartige Technik beobachtet werden, mit der die Helligkeit des Quasars ausgeglichen werden kann.

Aktiver Kern der Galaxie

3C 273 ist der uns am nächsten gelegene Quasar und heller als die Milchstraße. Als Quasar wird der aktive Kern einer Galaxie bezeichnet, die ein besonders aktives, supermassereiches Schwarzes Loch beherbergt.

Im sichtbaren Bereich des Lichts erscheint der Quasar punktförmig und ähnelt einem Stern. Tatsächlich ist es aber kein Stern, sondern die leuchtende Materie der Akkretionsscheibe, die das supermassereiche Schwarze Loch, das im Zentrum der Galaxie ist, umgibt. Die Leuchtkraft der Scheibe kann die von Milliarden Sternen erreichen und die eigentliche Galaxie, die den Quasar beherbergt, überstrahlen.

Selbst-Kalibrierung

Untersucht wurde der 2,4 Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxienkern anhand des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chile (ALMA). Das grelle Licht des Quasars erschwert es Astronom*innen allerdings, die restliche Galaxie genau zu beobachten. Insbesondere betrifft das den Radiowellenbereich.

Daher hat das Forschungsteam eine neue Technik namens „Selbst-Kalibrierung“ eingesetzt. Dabei wird die vom Quasar ausgehende Blendung reduziert, indem 3C 273 selbst dazu genutzt wird, um Schwankungen in der Erdatmosphäre zu korrigieren, welche die Beobachtung von Submillimeter-Radiowellen mit ALMA beeinträchtigen können.

Diese Methode sorgt kurzum für einen erhöhten Kontrast, wodurch bisher unbekannte Details der Muttergalaxie von 3C 273 sichtbar werden können. Diese weise laut dem Forschungsteam eine „unbekannte Struktur“ auf.

Entdeckt wurde ein schwaches Band aus Radioemissionen, welche sich über Zehntausende von Lichtjahren über die Muttergalaxie erstreckt hat.

Wasserstoffgas ionisiert

Die Emissionen stammen von Wasserstoffgas, das durch die UV- und Röntgenstrahlung des Quasars ionisiert wurde. Das Team geht davon aus, dass es zwischen der freigesetzten Strahlung von aktiven supermassereichen Schwarzen Löchern und der Unterdrückung der Sternenbildung in ihren Muttergalaxien einen Zusammenhang geben könnte. Dafür sorgt die Strahlung aus der Akkretionsscheibe: Die heizt das Wasserstoffgas so stark auf, dass sich keine Sterne bilden können.

Generell aber scheint die Muttergalaxie derzeit noch über genügend kaltes Wassersstoffgas zu verfügen, weshalb nicht ganz klar ist, warum sie keine neuen Sterne bildet. Das Forschungsteam vermutet, dass die Galaxie gerade in der kurzen Phase beobachtet wird, bevor die Sternbildung aktiv wird.

Um diese Vorgänge aber generell besser zu verstehen, sollen auch weitere Quasare mit der gleichen Technik erforscht werden.

Die Studie wurde in The Astrophysical Journal veröffentlicht.