Die Umgebungen bei radiohellen aktiven Galaxien

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein vom Chandra-Röntgen-Observatorium gewonnenes Bild des Galaxienclusters Abell 2125; es zeigt dessen vielschichtigen Aufbau von Galaxien und sehr heißer Gaswolken, die dabei sind, zu verschmelzen. Einige Clustergalaxien beherbergen in ihren Zentren aktive Schwarze Löcher, die Teilchenjets ausstoßen und im Radiobereich strahlen. Eine neue Studie hat Hinweise gefunden, daß die Clusterumgebung eine wichtige Rolle bei der Entscheidung über die Art der Akkretion auf das Schwarze Loch spielt.
NASA / CXC / UMass / Q.D.Wang et al.


 
Das Zentrum einer aktiven Galaxie beherbergt ein massereiches Schwarzes Loch, daß ungestüm Material akkretiert. Dabei werden aus dem Kern gewöhnlich Jets aus sich schnell bewegenden geladenen Teilchen ausgestoßen, die bei vielen Wellenlängen, besonders aber im Radiobereich, hell strahlen. Aktive Galaxien zeigen zahlreiche spektakulär unterschiedliche Eigenschaften und eine Eingruppierung nutzt die Radiostrahlung, die zeigt, daß eine Gruppe im Radiolicht hell und eine zweite Gruppe vergleichsweise matt ist. Astronomen hegen den Verdacht, daß der Grund für den Unterschied in einer unterschiedlichen Akkretionsrate auf das zentrale Schwarze Loch liegt, aber es gibt dort weitere Aktivitäten, die ebenfalls mit der Radiostrahlung in Beziehung zu stehen scheinen, einschließlich in der Nachbarschaft ablaufende Sternbildung zum Beispiel oder das Alter der Galaxie. Die Astronomen versuchen daher diejenigen Gründe herauszufinden, die als Ursache in Frage kommen.
Rückkopplung vom intergalaktischen Medium auf den Kern einer Galaxie hat sich kürzlich als wichtiger Antrieb der Galaxienentwicklung herausgestellt und so stellt sich natürlich die Frage über die Rolle einer solchen Rückkopplung bei der Aktivität einer Galaxie im Radiobereich und den damit einhergehenden Auswirkungen. Mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium erstellten die CfA-Astronomen Ralph Kraft und Dan Evans mit ihren Kollegen die erste systematische Röntgenstudie der Clusterumgebung von Radiogalaxien, die alle aus der gleichen Ära stammen. Die Röntgenstrahlung ist der Schlüssel um zu verstehen, wie Gas auf das Schwarze Loch fällt.
Das Team beobachtete fünfundfünfzig Radiostrahlung aussendende Quellen, deren Leuchtkraft im Radiobereich einen Faktor von tausend umfaßt – fünfundzwanzig Quellen werden als hell eingestuft. Das Team entdeckte, daß die hellen Radioquellen Hinweise auf starke Akkretion aus einer Scheibe um den zentralen Bereich herum zeigen. Für die lichtschwachen Quellen hingegen ist der Mechanismus für die Erzeugung der Radiostrahlung nicht so klar – vielleicht handelt es sich um die chaotische Akkretion von kühlen Gaswolken; die Stärke ihrer Radiostrahlung steht bezeichnenderweise stark mit dem Reichtum des im Cluster vorkommenden Mediums und der zentralen Dichte in der Quelle in Beziehung, während solche Beziehungen für die hellen Quellen nicht gefunden wurden. Die Gruppe folgert daraus, daß zwischen diesen beiden Gruppen starke umweltbedingte Unterschiede bestehen und dies stimmt mit der Vorstellung überein, daß die Umwelt des Clusters das Aufrechterhalten der Strahlung unterstützt. Diese Hinweise haben die Gruppe veranlaßt, als nächstes die Beziehungen zwischen dem Gas in dem Intraclustermedium und den anderen Phänomenen zu untersuchen, die mit den beiden Arten an Quellen verbunden sind.
Literatur:
„The Link between Accretion Mode and Environment in Radio-Loud Active Galaxies“
J. Ineson, J. H. Croston, M. J. Hardcastle, R. P. Kraft, D. A. Evans, and M. Jarvis
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 453, 2682–2706 (2015)