Eduardo Bañados von der Carnegie Institution for Science leitete ein Team, das einen Quasar mit der bislang hellsten beobachteten Radioemission im jungen Universum gefunden hat. Die Radioemissionen sind die Folge eines Jets aus Materie, die sich extrem schnell bewegt. Nachfolgebeobachtungen von Emmanuel Momjian vom National Radio Astronomy Observatory erlaubten dem Team, den Jet in beispiellosen Einzelheiten zu sehen, wie er aus einem Quasar herausschießt, der sich innerhalb der ersten Milliarde Jahre nach dem Urknall bildete.
Die Ergebnisse werden in zwei Abhandlungen im Astrophysical Journal veröffentlicht und ermöglichen Astronomen, die Jugendzeit des Universums während einer wichtigen Übergangsperiode zu seinem heutigen Zustand besser zu untersuchen.
Quasare sind riesige Schwarze Löcher, die in den Zentren massereicher Galaxien Materie verschlingen. Dieser neu entdeckte Quasar mit der Katalogbezeichnung PSO J352.4034-15.3373 gehört zu einem Typ, dessen Schwarzes Loch nicht nur Materie verschlingt, sondern auch einen Plasmajet mit annähernd Lichtgeschwindigkeit emittiert. Dieser Jet lässt ihn in den von Radioteleskopen registrierten Frequenzen hell aufleuchten. Obwohl Quasare bereits vor mehr als 50 Jahre anhand ihrer starken Radioemissionen identifiziert wurden, wissen wir jetzt, dass nur etwa zehn Prozent von ihnen starke Radiostrahler sind.
Das Licht des neu entdeckten Quasars brauchte fast 13 Milliarden Jahre, um uns hier auf der Erde zu erreichen (das Alter des Universums beträgt ungefähr 13,7 Milliarden Jahre). PSO J352.4034-15.3373 ist der erste Quasar mit deutlichen Hinweisen auf Radiojets innerhalb der ersten Milliarde Jahre in der Geschichte des Universums.
„In der Jugendzeit des Universums gibt es einen Mangel an bekannten starken Radiostrahlern, und dieser Quasar ist eine Größenordnung heller als die anderen in der Epoche“, sagte Bañados.
„Dies ist das bislang detailreichste Bild einer solch hellen Galaxie in dieser großen Entfernung“, ergänzte Momjian.
„Der Urknall erschuf das Universum als ein heißes Gemisch aus extrem energiereichen Teilchen, das sich rasch ausdehnte. Während es expandierte, kühlte es sich ab und bildete neutrales Wasserstoffgas, welches das Universum dunkel ohne irgendwelche hellen Quellen zurückließ, bis die Gravitation Materie zu den ersten Sternen und Galaxien kondensierte. Etwa 800 Millionen Jahre nach dem Urknall regte die von diesen ersten Galaxien freigesetzte Energie den im Universum verteilten neutralen Wasserstoff zum Leuchten an. Dabei verloren die Atome ein Elektron und wurden ionisiert – ein Zustand, in dem das Gas bis heute geblieben ist.
Es ist sehr ungewöhnlich, solche Quasare mit Radiojets in der Periode kurz nach der Reionisierungsepoche zu finden. „Der Jet dieses Quasars könnte als wichtiges Kalibrierungswerkzeug dienen, um zukünftigen Projekten zu helfen, in das dunkle Zeitalter vorzudringen und vielleicht zu enthüllen, wie die ersten Galaxien entstanden“, schlussfolgerte Bañados.
Abhandlung: „A powerful radio-loud quasar at the end of cosmic reionization“ von E. Bañados et al.
(THK)
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