 |
|
Fig. 1:
Diese Falschfarbenaufnahme zeigt die Galaxie M87. Optisches Licht ist
in weiß/blau dargestellt (SDSS), die Radiostrahlung in gelb/orange
(LOFAR). Im Zentrum weißt die Radiostrahlung eine hohe
Oberflächenhelligkeit auf und zeigt somit, wo sich der Plasmastrahl
befindet, der vom supermassereichen Schwarzen Loch angetrieben wird.
Credits: Francesco de Gasperin, on behalf of the LOFAR collaboration
|
 |
 |
|
Fig. 2:
Die LOFAR-Antennenstation bei Unterweilenbach wird vom MPA
betrieben. Sie ist eine der 6 Stationen in Deutschland und 40
Stationen in den Niederlanden, die im Verbund den bisher weitgehend
unerforschten Frequenzbereich zwischen etwa 10 und 240 MHz erforschen.
Image: Rainer Hassfurter/MPA
|
| |
Ein internationales Team von Astronomen unter Leitung des
Max-Planck-Instituts für Astrophysik hat mit LOFAR im Frequenzbereich
von 20 bis 160 MHz eines der bisher besten Bilder einer derartigen
riesigen Blasen aufgenommen. "Unsere Entdeckung ist von großer
Bedeutung", sagt Francesco de Gasperin vom Max-Planck-Institut für
Astrophysik, der Erstautor der Studie, die in der Fachzeitschrift
Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wird. "Es liefert überzeugende
Belege für die starke Wechselwirkung zwischen dem supermassereichen
Schwarzen Loch, der Galaxie und ihrer Umgebung.“
Das Bild wurde während der Testphase von LOFAR aufgenommen und zeigt
die riesige elliptische Galaxie, Messier 87 (M87), in der Mitte eines
Galaxienhaufens im Sternbild Jungfrau. Diese Galaxie ist 2000-mal
massereicher als unsere Milchstraße und beherbergt in ihrem Innern
eines der massereichsten Schwarzen Löcher, die bisher entdeckt
wurden. Dieses besitzt 6 Milliarden Mal mehr Masse als unsere Sonne
und ist weit davon entfernt, ein ruhiges Leben zu führen. Alle paar
Minuten verschlingt dieses Schwarze Loch eine Materiemenge äquivalent
zur Größe der Erde, wobei ein Teil davon in Strahlung und ein größerer
Teil in Jets mit ultra-schnellen Teilchen umgewandelt wird, die für
die beobachtete Radiostrahlung verantwortlich sind.
"Dies ist das erste Mal, dass qualitativ derart hochwertige Bilder bei
solch niedrigen Frequenzen möglich sind", sagt Prof. Heino Falcke von
der Radboud University, Nijmegen, und dem MPIfR in Bonn, Vorsitzender
des Vorstandes des ILT und Co-Autor der Studie. "Diese Region ist eine
der schwierigsten am Himmel für eine Radioteleskop - wir hatten nicht
erwartet, schon so früh nach der Inbetriebnahme von LOFAR so
hochwertige Ergebnisse zu bekommen."
Um das Alter der Blase zu bestimmen, nutzten die Autoren auch
Radiobeobachtungen bei anderen Frequenzen vom Very Large Array in New
Mexico und dem 100m-Radioteleskop Effelsberg bei Bonn. Das Team fand
heraus, dass die durch Plasmastrahlen entstandenen Blasen überraschend
jung sind; ihr Alter von nur etwa 40 Millionen Jahren ist auf
kosmischen Zeitskalen nur ein Augenblick. Die Beobachtungen bei
kleinen Frequenzen zeigen keine Emissionen außerhalb der recht scharf
abgegrenzten Blase, dies bedeutet, dass die Blase kein Relikt von
Aktivitäten aus ferner Vorzeit ist sondern ständig mit frischen
Teilchen gefüllt wird, die vom Schwarzen Loch ausgestoßen werden.
"Besonders faszinierend dabei ist, dass diese Ergebnisse uns viel über
die gewaltigen Prozesse zur Materie-Energie-Umwandlung verraten, die
sehr nahe an einem Schwarzen Loch stattfinden", sagt Andrea Merloni
vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching, der
de Gasperin bei seiner Promotion betreut. "In diesem speziellen Fall
scheint das schwarze Loch sehr viel effizienter dabei zu sein, den
Plasmastrahl zu beschleunigen als sichtbare Strahlung zu erzeugen."
Francesco de Gasperin führte die Studie im Rahmen seiner Doktorarbeit
am Max-Planck-Institut für Astrophysik und dem Exzellenzcluster
Universe durch. De Gasperin ist jetzt als Postdoc an der Universität
Hamburg beschäftigt.
Anmerkungen:
LOFAR, geplant und gebaut von ASTRON in den Niederlanden, ist ein ganz
neues Instrument, das Radiostrahlung mit Wellenlängen bis zu 30 Metern
nachweisen kann. Diese langwellige Strahlung entsteht durch viele
menschliche Aktivitäten wie Radiosendungen, Radarsignale oder
Satellitenkommunikation, erreicht uns aber auch aus dem Weltraum, wo
sie von exotischen Objekten wie akkretierenden schwarzen Löchern,
rotierenden Neutronensternen und Supernovae emittiert wird. Um diese
Wellen nachzuweisen, verwendet LOFAR tausende Antennen, die in ganz
Europa verteilt sind und deren Signale in einem Supercomputer in den
Niederlanden zusammengeführt werden. Pro Sekunde entstehen dabei 100
Gigabit an Daten der verschiedenen Antennen, die gleichzeitig
analysiert werden und in Echtzeit die detailliertesten Bilder liefern,
die jemals in diesem Frequenzbereich gemacht wurden.
Der Betrieb des Internationalen LOFAR-Teleskops werden von ASTRON, dem
Niederländischen Institut für Radioastronomie, koordiniert im Namen
eines Konsortiums, das aus den Niederlanden, Deutschland, Frankreich,
Großbritannien, und Schweden besteht. Viele der für LOFAR entwickelten
technischen Lösungen, insbesondere die Kalibrierung der Stationen
sowie der großskalige Datentransport inklusive der anschließenden
Verarbeitung, werden für künftige Radioteleskop-Projekte wie dem
Square Kilometer Array (SKA) von großer Bedeutung sein.
Originalveröffentlichung:
F. de Gasperin, E. Orru', M. Murgia, A. Merloni, H. Falcke, et al.,
"M87 at metre wavelengths: the LOFAR picture",
published in A&A
 http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201220209
Kontakt:
Hannelore Hämmerle
Pressesprecherin
Max-Planck-Institut für Astrophysik
und Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Tel: +49 89 30000-3980
E-Mail: hhaemmerle mpa-garching.mpg.de
Dr. Francesco De Gasperin
Max-Planck-Institut für Astrophysik
Phone: +49 89 30000-2196
Universität Hamburg
Phone: +49 40 42838-8536
E-Mail: fdghs.uni-hamburg.de
|
