Astronomie

Was sind Quasare? Bester Quasar 101

Quasare sind sehr weit entfernte Objekte, die ähnlich wie Sterne enorme Mengen an Energie ausstrahlen.

Sie leuchten mit einer Leuchtkraft, die Hunderte von Milliarden Mal größer ist als die von Sternen. Es ist möglich, dass es sich bei diesen Objekten um schwarze Löcher handelt, die eine enorme Strahlungsmenge erzeugen, wenn sie Sterne oder interstellares Gas verschlingen.

Es gibt bestimmte kosmologische Gebilde, die den größten Teil ihrer Strahlung nicht in Form von sichtbarem Licht abgeben, und der Bereich des elektromagnetischen Spektrums, der das von uns wahrgenommene Licht enthält, ist recht begrenzt. Als die Radioastronomen mit der Erforschung der Radiowellen begannen, entdeckten sie sehr starke Radioquellen, die nicht unbedingt sichtbaren Objekten entsprachen.

Der Begriff „quasi-stellare Radioquelle“ ist der Ursprung des Wortes „Quasar“.

Wie kann man Quasare identifizieren?

In den 1950er Jahren wurden sie als solche erkannt. Später wurde entdeckt, dass sie eine größere Rotverschiebung aufweisen als alle anderen damals bekannten Objekte. Der Dopplereffekt, der das Spektrum zum röteren Ende hin verschiebt, wenn sich die Objekte weiter voneinander entfernen, war die Ursache für dieses Problem.

Die Entfernung zwischen der Erde und dem ersten untersuchten Quasar, 3C 273, beträgt 1,5 Milliarden Lichtjahre. Seit 1980 wurden Tausende und Abertausende von Quasaren entdeckt. Einige von ihnen entfernen sich von uns mit einer Geschwindigkeit, die 90 Prozent der Lichtgeschwindigkeit entspricht.

Quasare wurden in einer Entfernung von 12 Milliarden Lichtjahren von unserem Planeten geortet. Diese Zahl ist eine grobe Schätzung für das Alter des Universums. Trotz der großen Entfernungen wird oft eine beträchtliche Menge an Energie empfangen. So hat z. B. s50014+81 eine Leuchtkraft, die etwa 60.000 Mal größer ist als die der Milchstraße.

Die Tatsache, dass Quasare beobachtet werden können, macht sie umso bemerkenswerter, obwohl sie so weit entfernt sind. Wenn ein Quasar mehrere Milliarden Lichtjahre entfernt ist, muss er so hell sein wie tausend Galaxien zusammen, damit er als schwacher Stern wahrgenommen wird.

Noch unglaublicher ist jedoch die Tatsache, dass diese gewaltige Energiemenge von einem Ort ausgeht, der nicht größer als ein Lichtjahr ist (weniger als ein Hunderttausendstel der Größe einer normalen Galaxie). Da die Leuchtkraft von Quasaren in Zeiträumen von einigen Monaten schwankt, können wir daraus schließen, dass ihre Größe weit unter der Entfernung liegt, die das Licht in dieser Zeit zurücklegen kann.

Zunächst sahen die Astronomen keinen Zusammenhang zwischen Quasaren und Galaxien. Da die Wissenschaftler jedoch Galaxien gefunden haben, deren Kern Ähnlichkeiten mit Quasaren aufweist, wurde die Lücke zwischen diesen beiden Arten von kosmischen Objekten allmählich geschlossen.

Heute geht man davon aus, dass Quasare die Kerne von extrem jungen Galaxien sind. Die Aktivität im Kern einer Galaxie nimmt im Laufe der Zeit ab, verschwindet aber nicht völlig.

Warum sind Quasare wichtig für das Universum?

Astronomen sind der Meinung, dass die große Mehrheit der massereichen Galaxien, wenn nicht sogar alle, in ihren jungen Jahren, nicht lange nach ihrer Entstehung, eine „Quasarphase“ durchlaufen haben. Wenn dies der Fall ist, begann ihre Leuchtkraft abzunehmen, als die Akkretionsscheibe, die ihre supermassereichen schwarzen Löcher umgab, nicht mehr in der Lage war, weitere Materie als Nahrungsquelle aufzunehmen.

Nach dieser Zeit gingen die Galaxien in einen Ruhezustand über, weil die schwarzen Löcher in ihrem Kern keine Materie mehr zu verzehren hatten. Beobachtungen haben jedoch gezeigt, dass das supermassive Schwarze Loch im Herzen unserer Galaxie gelegentlich Radiowellen und Röntgenstrahlen aussendet, wenn Material aus der umgebenden Galaxie in seine Anziehungskraft gerät.

Es ist nicht ausgeschlossen, dass ein Schwarzes Loch ganze Sterne zertrümmert und verschlingt, wenn sie seinen Ereignishorizont, auch bekannt als der Punkt ohne Wiederkehr, passieren.

Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass unser Verständnis der Entwicklung von Galaxien, von aktiven jungen Quasaren bis hin zu schlafenden Galaxien mittleren Alters, keineswegs umfassend ist. Zu jeder Regel gibt es Ausnahmen, und wenn wir dies veranschaulichen wollen, müssen wir nicht weiter als bis zur Milchstraße in unserer eigenen Galaxie gehen.

So weiß man heute, dass der galaktische Kern unserer Galaxie vor etwa 3,5 Millionen Jahren Schauplatz einer gewaltigen Explosion war, die als Seyfert-Flare bezeichnet wird.

Wie weit sind Quasare entfernt?

Wenn es aber stimmt, dass Quasare bis an die Grenze des beobachtbaren Universums reichen, dann stellt sich die Frage, wie sie so große Energiemengen erzeugen konnten. Im Jahr 1964 wurde die Existenz von Schwarzen Löchern heftig diskutiert.

Viele Wissenschaftler betrachteten sie lediglich als mathematische Kuriositäten, da sie sicher waren, dass sie im Universum, wie wir es kennen, nicht existieren können.

Erst in den 1970er Jahren stellte eine neue Generation von erd- und weltraumgestützten Teleskopen zweifelsfrei fest, dass Quasare tatsächlich in großen Entfernungen existieren, dass wir Galaxien sehen, als sie noch jung waren, und dass das Quasarstadium eine natürliche Phase ihres Wachstums ist.

Die Diskussion über die Natur der Quasare dauerte daher noch eine ganze Weile an. Die Astronomen waren schließlich in der Lage, die Identität des fast unbegreiflichen Kraftpakets zu modellieren, das sich hinter den Quasaren verbirgt: Es handelt sich um supermassereiche schwarze Löcher, die gewaltige Mengen an Gas verschlingen und infolgedessen enorme Energiemengen über das gesamte Spektrum abstrahlen.

Ermöglicht wurde dies durch die Tatsache, dass den schwarzen Löchern endlich die Aufmerksamkeit zuteil wurde, die sie verdienen.

Da es sich bei Quasaren um junge Galaxien handelt, die nicht lange nach ihrer Geburt im frühen Universum entstanden sind, erklärt diese Erklärung, warum Quasare am Rande des beobachtbaren Kosmos liegen und warum wir sie nicht näher sehen: weil Quasare aktive galaktische Kerne sind.

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