Bildnachweis: Chandra
Der am weitesten entfernte Jet, der jemals gesehen wurde, wurde kürzlich vom Chandra X-Ray Observatory fotografiert. Dies gibt Astronomen die Möglichkeit, die Intensität der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung zu untersuchen, da sich das Licht des Strahls durch das Meer von Partikeln bewegen muss, die vom Urknall übrig geblieben sind.
Der am weitesten entfernte Jet, der jemals beobachtet wurde, wurde in einem Bild eines Quasars entdeckt, das vom Chandra-Röntgenobservatorium der NASA hergestellt wurde. Der Strahl energiereicher Teilchen erstreckt sich über mehr als 100.000 Lichtjahre vom supermassiven Schwarzen Loch, das den Quasar antreibt, und liefert Astronomen Informationen über die Intensität der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung vor 12 Milliarden Jahren.
Die Entdeckung dieses Jets war laut Teammitgliedern eine Überraschung für die Astronomen. Die Astronomen hatten zuvor gewusst, dass der entfernte Quasar GB1508 + 5714 eine leistungsstarke Röntgenquelle ist, aber es gab keine Hinweise auf eine komplexe Struktur oder einen Strahl.
"Dieser Jet ist besonders bedeutsam, weil er es uns ermöglicht, die kosmische Hintergrundstrahlung 1,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall zu untersuchen", sagte Aneta Siemiginowska vom Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik in Cambridge, Massachusetts, Hauptautorin eines Berichts über diese Forschung in den Astrophysical Journal Letters vom 20. November. Vor dieser Entdeckung entsprach der am weitesten entfernte bestätigte Röntgenstrahl einer Zeit etwa 3 Milliarden Jahre nach dem Urknall.
Quasare sind vermutlich Galaxien, die ein aktives zentrales supermassives Schwarzes Loch beherbergen, das von Gas und Sternen angetrieben wird. Es wird oft beobachtet, dass dieser Akkretionsprozess von der Erzeugung leistungsstarker Hochenergiestrahlen begleitet wird.
Radiobild von GB1508
Während die Elektronen im Jet mit nahezu Lichtgeschwindigkeit vom Quasar wegfliegen, bewegen sie sich durch das Meer der kosmischen Hintergrundstrahlung, die von der heißen frühen Phase des Universums übrig geblieben ist. Wenn ein sich schnell bewegendes Elektron mit einem dieser Hintergrundphotonen kollidiert, kann es die Energie des Photons in das Röntgenband erhöhen. Die Röntgenhelligkeit des Strahls hängt von der Leistung im Elektronenstrahl und der Intensität der Hintergrundstrahlung ab.
"Jeder geht davon aus, dass sich die Hintergrundstrahlung mit der Zeit auf vorhersehbare Weise ändern wird, aber es ist wichtig, dass die Vorhersagen überprüft werden", sagte Siemiginowska. "Dieser Jet ist hoffentlich nur der erste in einer großen Stichprobe dieser entfernten Objekte, mit dem wir feststellen können, wie sich die Intensität des kosmischen Mikrowellenhintergrunds im Laufe der Zeit verändert hat."
"Wenn diese Interpretation korrekt ist, stimmt die Entdeckung dieses Strahls mit unserer vorherigen Vorhersage überein, dass Röntgenstrahlen in beliebig großen Entfernungen erfasst werden können!" sagte Teammitglied Dan Schwartz, ebenfalls vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Chandra beobachtete ursprünglich GB1508 + 5714, um die Röntgenemission des Staubes zwischen der Erde und dem weit entfernten Quasar zu untersuchen. Der Jet wurde von Siemiginowska und ihren Kollegen gefunden, als sie die Daten untersuchten, sobald sie im Chandra-Archiv öffentlich verfügbar waren.
Dies veranlasste einen anderen Astronomen, die Funkbeobachtungen des Objekts sorgfältig zu betrachten. In der Tat bestätigten archivierte Very Large Array-Daten die Existenz des mit dem Quasar GB1508 + 5714 verbundenen Jets. Ein Artikel über die Funkbeobachtungen von GB1508 + 5714 wurde von Astrophysical Journal Letters von Teddy Cheung von der Brandeis University in Waltham, Massachusetts, angenommen.
Eine andere Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Weimen Yuan von der Universität Cambridge, Großbritannien, berichtete unabhängig über die Entdeckung der erweiterten Emission in GB1508 + 5714 in Röntgenstrahlen. In einem Artikel, der in einer kommenden Ausgabe der Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht werden soll, stellen die Autoren fest, dass in einem sehr frühen Stadium erhebliche Energie in den äußeren Regionen der Wirtsgalaxie abgelagert wird. Dieser Energieeintrag könnte einen tiefgreifenden Einfluss auf die Entwicklung der Galaxie haben, indem er die Bildung von Sternen auslöst oder das Wachstum der Galaxie durch Akkretion von Materie aus dem intergalaktischen Raum hemmt.
Das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, verwaltet das Chandra-Programm für das Office of Space Science im NASA-Hauptquartier in Washington. Northrop Grumman aus Redondo Beach, Kalifornien, ehemals TRW, Inc., war der Hauptentwicklungsauftragnehmer für das Observatorium. Das Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert Wissenschaft und Flugbetrieb vom Chandra X-ray Center in Cambridge, Massachusetts.
Originalquelle: Chandra-Pressemitteilung
