RUB-Forscher beenden astronomisches Rätselraten um Quasare

Auf den Blickwinkel kommt es an – Quasare: Vereinheitlichendes Modell trifft zu

Ein jahrelanges Rätsel um den Aufbau von Quasaren, hell leuchtenden Kernen von Galaxien, wurde nun gelöst durch die Beobachtung von Ralf Siebenmorgen (ESO), Martin Haas (Astronomisches Institut der Ruhr-Universität, AIRUB), Endrik Krügel (Max Planck Institut für Radioastronomie, Bonn) und Bernhard Schulz (Caltech). Ihnen gelang mit dem Spitzer Space Telescope erstmals der Nachweis, dass alle Quasare nach einem bestimmten Muster aufgebaut sind und nur je nach Blickwinkel unterschiedlich zu sein scheinen. Ihre Beobachtung ist im Fachjournal Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

Einheitliches Modell stand lange in Frage

Im Inneren von Quasaren befindet sich ein schwarzes Loch, das die umgebende Materie ansaugt, wobei enorme Strahlung freigesetzt wird. Das vereinheitlichende Modell geht davon aus, dass alle Quasare nach dem gleichen Muster aufgebaut und von einem Ring aus Gas und Staub umgeben sind. Bislang war diese Annahme aber nicht zweifelsfrei nachgewiesen: Die theoretisch vorhergesagten Merkmale des Staubrings wurden bislang nicht in den Spektren von Quasaren beobachtet. Das Problem ist, dass die Erscheinung eines Quasars wesentlich davon abhängt, aus welchem Blickwinkel man ihn beobachtet: „Blickt man von oben auf den Ring aus Staub, dann sollte man die charakteristische Silikat-Strahlung von der Innenwand des Staubrings sehen; ist der Ring so orientiert, dass wir ihn von der Seite sehen, dann wird diese Strahlung von den äußeren Schichten des Rings verdeckt“, erklärt Dr. Martin Haas. Bisher gelang es nicht, die bei Draufsicht auf den Ring theoretisch vorhergesagte charakteristische Silikatemission zu beobachten. Die Folge waren über 15 Jahre hinweg immer wieder Zweifel und neue Änderungen am einheitlichen Modell.

Bestätigung durch Empfindliche Messgeräte

Das Rätselraten endete erst mit Beobachtungen mit dem Spitzer Space Telescope, das Aufnahmen von unerreichter Genauigkeit liefert und das gesamte benötigte Spektrum abdeckt. Mit seiner Hilfe gelang nun der Nachweis, dass das vereinheitlichende Modell tatsächlich zutrifft. Mit dem Spitzer Telescope zeichneten die Forscher die Spektren von mehreren Quasaren im Infrarotbereich auf. Mit den besonders empfindlichen Geräten konnte die Strahlung, die Silikatstaub bei einer Wellenlänge von zehn Mikrometern im umgebenden Ring aussendet, beim richtigen Blickwinkel gemessen werden. „Inzwischen wurden unsere Beobachtungen erfreulicherweise von anderen Teams bestätigt und sogar um weitere Beobachtungen bei einer Wellenlänge von 18 Mikrometern ergänzt“, so Dr. Haas.