Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Galaxienherz durch die Staubbrille betrachtet

24.07.2008
Max-Planck-Forscher beobachten erstmals Materiescheiben in aktiven Sternsystemen

Dass sie existieren, beweist die extrem starke Strahlung, die sie aussenden. So tief ins Innere hineinschauen konnten Astronomen jedoch bisher nicht in aktive Galaxien. Denn sie verbergen sich in einem Meer aus Staubwolken. Im Inneren vermutete man Schwarze Löcher, die Gas und Sterne aus ihrer Umgebung einsaugen.

Die eingesammelte Materie kreist dann in der so genannten Akkretionsscheibe um den Kern und sendet den größten Anteil der Strahlung der Galaxie aus. Bis vor kurzem nur in der Theorie belegt, konnte eine solche Scheibe erstmals direkt beobachtet werden. Dazu hat ein internationales Team von Astronomen unter der Leitung von Makoto Kishimoto vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie nun eine geschickte Methode gefunden. Mit einem Polarisationsfilter haben die Forscher die störende Strahlung der Staubwolken ausgeblendet und das vorausgesagte Spektrum der Akkretionsscheibe experimentell bestätigt. (Nature, 24. Juli 2008)

Will man ein Foto mit kräftigen Farben schießen oder sich beim Autofahren nicht von spiegelnden Fensterscheiben blenden lassen, greift man vielleicht zu einem Polarisationsfilter. Man setzt ihn vor das Kamera-Objektiv oder als Brille auf die Nase. Nur zur Beobachtung von aktiven Galaxien hat sie bis jetzt noch niemand eingesetzt. Genau diese Idee hatte das internationale Forscherteam um Makoto Kishimoto vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie.

Mit diesem Trick ist es den Physikern gelungen, Quasare, die stark leuchtenden Kernbereiche von weit entfernten Galaxien, unverfälscht zu beobachten. Die massereichen Schwarzen Löcher in ihrem Zentrum strahlen mit einer Energie, die diejenige der Sonne um ein Billionenfaches übertrifft. Die mächtigen Kraftquellen werden dabei angetrieben durch interstellares Gas, das in Form sogenannter Akkretionsscheiben aus der Umgebung direkt in das Schwarze Loch eingesogen wird.
... mehr zu:
»Radioastronomie »Staubwolke

Bislang war es nicht möglich, diese Umgebung direkt zu untersuchen, denn sie befindet sich in dichten Staubwolken. Die starke Strahlung dieser Wolken verfälscht das gesuchte Spektrum der Akkretionsscheibe. Daher war es bisher nicht möglich, auch nur die Existenz der Scheibe experimentell zu bestätigen. Das gemessene Lichtspektrum der Strahlung aus dem Kern stimmte auch nicht mit den vorausberechneten Werten überein.

"Die Astronomen wurden vor allem dadurch irritiert, dass die am besten untersuchten Modelle für die Strahlung der Akkretionsscheiben nicht zu den Beobachtungen passten. Dabei fiel auf, dass die Scheiben nicht annähernd so blau waren, wie sie theoretisch hätten sein sollen", erklärt Makoto Kishimoto. Um diesen Gegensatz zu klären, hat Kishimoto zusammen mit weiteren Astronomen aus aller Welt den Anteil der Störstrahlung aus den Staubwolken unterdrückt. Sie verwendeten dafür eine besondere Eigenschaft des Lichts: die Polarisation.

Denn die Strahlung aus der Akkretionsscheibe wird in der direkten Umgebung der Scheibe gestreut und erscheint daher polarisiert, das heißt, die Lichtwellen schwingen nur in einer Ebene. Die Strahlung aus den Staubwolken weiter weg ist hingegen unpolarisiert, die Lichtwellen schwingen kreuz und quer. Mit dem Polarisationsfilter lassen sich beide Strahlungstypen voneinander trennen und die Astronomen können die wahre spektrale Verteilung der Kernquelle bestimmen.

Für diese Beobachtungen kamen Polarisationsfilter an einigen der größten Teleskope weltweit zum Einsatz - an einem der VLT-Teleskope der Europäischen Südsternwarte auf dem Paranal in Chile und am United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) auf dem Mauna Kea in Hawaii. Dadurch wurde es möglich, den Beitrag der heißen Staubwolken von außerhalb der Akkretionsscheibe zu unterdrücken und zu zeigen, dass die spektrale Verteilung der Strahlung aus der Akkretionsscheibe selbst tatsächlich so blau ist wie von der Theorie gefordert.

Robert Antonucci von der University of California at Santa Barbara ist ebenfalls an dem Forschungsprojekt beteiligt: "Unser Verständnis der physikalischen Prozesse in der Akkretionsscheibe ist noch sehr unvollkommen", sagt er. "Aber zumindest haben wir jetzt eine zuverlässige Idee des Gesamtbilds." Die Beobachtungsdaten weisen darauf hin, dass die gemessene Strahlung aus den äußeren Bereichen der Akkretionsscheibe stammt. Wichtige Fragen bleiben offen, etwa: Wie und wo endet das Gebiet der Akkretionsscheibe und wie wird Material dorthin nachgeliefert? "Unsere neue Methode sollte es bereits in naher Zukunft erstmals ermöglichen, darauf Antworten zu finden ", sagt Makoto Kishimoto.

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Makoto Kishimoto
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn
Tel.: +49-228-525-186, Fax: +49-228-525-229
E-Mail: mk (at) mpifr-bonn.mpg.de
Dr. Norbert Junkes, Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn
Tel.: +49-228-525-399, Fax: +49-228-525-438
E-Mail: njunkes (at) mpifr-bonn.mpg.de

| Max-Planck Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de
http://www.mpifr-bonn.mpg.de

Weitere Berichte zu: Radioastronomie Staubwolke

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Astrophysik

nachricht Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt
22.06.2017 | Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften