Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
Quasare sind Galaxien mit massereichen Schwarzen Löchern in ihren Kernen. Es wird so viel Energie aus der Umgebung des Kerns eines Quasars abgestrahlt, daß er sehr viel heller als die Galaxie als Ganzes ist. Ein Großteil dieser Strahlung ist Radiostrahlung, die von Elektronen erzeugt wird, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aus dem Kern ausgestoßen werden, oft in eng gebündelten, bipolaren Jets, die Hunderttausende Lichtjahre lang sind. Die schnellen geladenen Teilchen können auch Photonen streuen und sie auf Energien im Röntgenbereich anheben. Doch selbst nach mehr als zwei Jahrzehnten der Forschung gibt es noch immer keine klare Antwort zum physikalischen Mechanismus, der tatsächlich für die Röntgenstrahlung verantwortlich ist. In leistungsstärkeren Quasaren scheint es so zu sein, daß dieser Streuprozeß vorherrschend ist. In Jets geringerer Energie lassen die Eigenschaften der Strahlung jedoch vermuten, daß das Röntgenlicht vorwiegend von den Auswirkungen eines Magnetfeldes herrührt und nicht durch Streuung verursacht wird.
Der Erstautor einer neuen Arbeit über den bemerkenswerten Jet im Quasar 4C+19.44 ist der CfA-Astronom Dan Harris, der im Dezember 2015 nach einer langen und produktiven Karriere verstarb. Seine CfA-Partner bei diesem Projekt waren Dan Schwartz, Nicholas Lee und Aneta Siemiginowska, die gemeinsam in einem internationalen Kollegenteam die Forschung zu Ende brachten. Die Wissenschaftler unternahmen eine genaue, räumlich hochaufgelöste Untersuchung des kerzengeraden, dreihunderttausend Lichtjahre langen Jets von diesem Quasar und nutzten dazu Daten bei mehreren Wellenlängen, so vom Chandra- (Röntgen), Spitzer- (Infrarot) und Hubble-Weltraum-Teleskop (Optisch) als auch vom Very Large Array (Radio).
Die Beobachtungen bei mehreren Wellenlängen, kombiniert mit hoher räumlicher Auflösung, ermöglichte es dem Team, die Eigenschaften der Strahlung methodisch in zehn ausgeprägten Knoten entlang der Jets zu messen. Sie entdeckten, daß sowohl die Magnetfeldstärke als auch die Teilchengeschwindigkeiten entlang der gesamten Länge dieses Jets (auffallend) gleichbleibend sind, zumindest wenn man annimmt, daß der Streuprozeß überwiegt. Aber die Wissenschaftler konnten nicht ausschließen, daß magnetische Effekte einen Teil der Röntgenstrahlung erzeugen. Doch folgerten sie, daß bei dem durch Magnetfelder beeinflussten Prozeß alle daran beteiligten Elektronen zu einer gesonderten Population gehören müssen, die sich von denjenigen Elektronen unterscheiden, welche die Streuung dominieren.
Literatur:
„A Multi-band Study of the Remarkable Jet in Quasar 4C+19.44“
D. E. Harris, N. P. Lee, D. A. Schwartz, A. Siemiginowska, F. Massaro, M. Birkinshaw, D. M. Worrall, C. C. Cheung, J. M. Gelbord, Svetlana G. Jorstad, Alan P. Marscher, H. Landt, H. Marshall, E. S. Perlman, L. Stawarz, Y. Uchiyama, and C. M. Urry
The Astrophysical Journal, 846:119 (18pp), 2017 September 10
