Chandra von der NASA entdeckt den überraschenden galaktischen Einschlag eines Quasars

Chandra von der NASA entdeckt den überraschenden galaktischen Einschlag eines Quasars
Chandra von der NASA entdeckt den überraschenden galaktischen Einschlag eines Quasars
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Im Zentrum dieser Bilder befindet sich der Quasar H1821+643, ein schnell wachsendes supermassereiches Schwarzes Loch, das laut Astronomen hinter seinen Erwartungen zurückbleibt, obwohl es intensive Strahlung und einen Teilchenstrahl erzeugt, der in den Radiodaten des Very Large Array zu sehen ist. Bildnachweis: Röntgen: NASA/CXC/Univ. von Nottingham/H. Russell et al.; Radio: NSF/NRAO/VLA; Bildverarbeitung: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Untersuchungen zeigen, dass der Quasar H1821+643 trotz seiner intensiven Aktivität nur minimale Auswirkungen auf seine Heimatgalaxie hat, was die Erwartungen über die Rolle von Quasaren zunichte macht.

  • Astronomen haben einen schnell wachsenden Supermassivstoff entdeckt schwarzes Loch (Quasar) erreicht nicht das, was sie von ihm erwarten.
  • Quasare sind schnell wachsende supermassive Schwarze Löcher, die mit sehr hoher Geschwindigkeit Material ansaugen.
  • H1821+643 ist der der Erde am nächsten gelegene Quasar und befindet sich in einem Galaxienhaufen in einer Entfernung von etwa 3,4 Milliarden Lichtjahren.
  • Benutzen TOPFForscher des Chandra-Röntgenobservatoriums und des VLA fanden heraus, dass H1821+643 weniger einflussreich war als viele riesige Schwarze Löcher in anderen Clustern.

Dieses Bild zeigt einen Quasar, ein schnell wachsendes supermassereiches Schwarzes Loch, das nicht das erreicht, was Astronomen von ihm erwarten würden. Daten vom Chandra-Röntgenobservatorium der NASA (blau) und Radiodaten vom Karl G. Jansky’s Very Large Array der NSF (rot) enthüllen einige Beweise für die enttäuschenden Auswirkungen dieses Quasars auf seine Muttergalaxie.

Dieser als H1821+643 bekannte Quasar ist etwa 3,4 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Quasare sind eine seltene und extreme Klasse supermassereicher Schwarzer Löcher, die heftig Material nach innen ziehen und dabei intensive Strahlung und manchmal starke Jets erzeugen. H1821+643 ist der der Erde am nächsten liegende Quasar in einem Galaxienhaufen.

Der Einfluss von Quasaren auf ihre Umgebung

Quasare unterscheiden sich von anderen supermassiven Schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxienhaufen dadurch, dass sie mehr Materie mit einer höheren Geschwindigkeit anziehen. Astronomen haben herausgefunden, dass Nicht-Quasar-Schwarze Löcher, die mit moderater Geschwindigkeit wachsen, ihre Umgebung beeinflussen, indem sie verhindern, dass das intergalaktische heiße Gas zu stark abkühlt. Dadurch wird das Wachstum der Sterne rund um das Schwarze Loch reguliert.

Der Einfluss von Quasaren ist jedoch nicht so bekannt. Diese neue Studie zu H1821+643 zeigt, dass Quasare – obwohl sie so aktiv sind – möglicherweise weniger wichtig für das Schicksal ihrer Muttergalaxie und ihres Galaxienhaufens sind, als einige Wissenschaftler vielleicht erwarten.

Detaillierte Studie enthüllt überraschende Erkenntnisse

Um zu dieser Schlussfolgerung zu gelangen, untersuchte das Team mithilfe von Chandra das heiße Gas, in das H1821+643 und seine Muttergalaxie eingehüllt sind. Die hellen Röntgenstrahlen des Quasars erschwerten jedoch die Untersuchung der schwächeren Röntgenstrahlen des heißen Gases. Die Forscher entfernten sorgfältig die Röntgenblendung, um den Einfluss des Schwarzen Lochs aufzudecken, der sich in dem neuen zusammengesetzten Bild widerspiegelt, das Röntgenstrahlen von heißem Gas im Cluster um den Quasar zeigt. Dadurch konnten sie erkennen, dass der Quasar tatsächlich nur geringe Auswirkungen auf seine Umgebung hat.

Mithilfe von Chandra fand das Team heraus, dass die Gasdichte in der Nähe des Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie viel höher und die Gastemperaturen viel niedriger sind als in weiter entfernten Regionen. Wissenschaftler erwarten, dass sich das heiße Gas so verhält, wenn wenig oder gar keine Energie zugeführt wird (was typischerweise bei Ausbrüchen eines Schwarzen Lochs der Fall wäre), um zu verhindern, dass das heiße Gas abkühlt und in Richtung der Mitte des Clusters strömt.

Ein Papier, das diese Ergebnisse beschreibt, wurde in das aufgenommen Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society und ist online verfügbar.

Referenz: „A Cooling Flow Around the Low-Redshift Quasar H1821+643“ von HR Russell, PEJ Nulsen, AC Fabian, TE Braben, WN Brandt, L. Clews, M. McDonald, CS Reynolds, JS Sanders und S. Veilleux, 27. Januar 2024 , Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stae026

Die Autoren sind Helen Russell (Universität NottinghamGroßbritannien), Paul Nulsen (Zentrum für Astrophysik | Harvard & Smithsonian), Andy Fabian (Universität Cambridge, Großbritannien), Thomas Braben (Universität Nottingham), Niel Brandt (Penn State University), Lucy Clews (Universität Nottingham), Michael McDonald (Massachusetts Institute of Technology), Christopher Reynolds (University of Maryland), Jeremy Saunders (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Forschung) und Sylvain Veilleux (University of Maryland).

Das Marshall Space Flight Center der NASA verwaltet das Chandra-Programm. Das Chandra X-ray Center des Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert die Wissenschaft von Cambridge, Massachusetts, und den Flugbetrieb von Burlington, Massachusetts aus.

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