Centaurus A (NGC 5128) – Radiogalaxie mit supermassivem Schwarzen Loch

Centaurus A oder NGC 5128 ist eine prominente Galaxie im Sternbild Centaurus. Sie wurde 1826 vom schottischen Astronomen James Dunlop in seinem Haus in New South Wales, Australien, entdeckt. Auffällig ist ein dunkler Staubgürtel, der quer über das helle Zentralgebäude liegt und der Galaxie im sichtbaren Licht ein markantes, „geschnittenes“ Aussehen verleiht.

Gestalt und Entfernung

Die genaue morphologische Einordnung von NGC 5128 ist nicht eindeutig: sie wird entweder als linsenförmige Galaxie vom Hubble-Typ oder als elliptische Galaxie beschrieben. Das ungewöhnliche Erscheinungsbild ist Folge einer früheren Wechselwirkung mit einer gasreichen Spiralgalaxie. Die Entfernung der Galaxie wird mit etwa 10–16 Millionen Lichtjahre angegeben, wodurch sie zu den relativ nahegelegenen großen Galaxien unserer Umgebung gehört.

Aktivität, Jets und das zentrale Schwarze Loch

Im Zentrum von Centaurus A liegt ein supermassives Schwarzes Loch mit einer geschätzten Masse von etwa 55 Millionen Sonnenmassen. Dieses aktive galaktische Zentrum treibt einen starken relativistischen Strahl an, der Emissionen vom Radio- bis in den Röntgen- und Gammastrahlenbereich erzeugt. Radiobeobachtungen zeigen einen inneren Jet, dessen sichtbare Komponenten sich über Jahre hinweg bewegen – Messungen über ein Jahrzehnt ergaben Geschwindigkeiten von rund der Hälfte der Lichtgeschwindigkeit für die inneren Abschnitte.

Weiter außen entstehen Röntgenstrahlen, wenn der Jet mit dem umgebenden Gas kollidiert und dort Schockwellen hochenergetische Teilchen beschleunigen. Die Radiojets von Centaurus A erstrecken sich über riesige Distanzen: die gesamten Radio-Lobes erreichen eine Ausdehnung von mehr als einer Million Lichtjahren und prägen so die Umgebung der Galaxie deutlich. Centaurus A wird üblicherweise als Radiogalaxie (Fanaroff–Riley-Typ I) klassifiziert; die Jets und Lobes sind in vielen Wellenlängenbereichen untersucht worden, von Radio über Infrarot und Röntgen bis hin zu hohen Gammastrahlen.

Kollision, Sternentstehung und Umgebung

Beobachtungen mit dem Weltraumteleskops Spitzer und anderen Instrumenten haben bestätigt, dass Centaurus A in der Vergangenheit mit einer kleineren Spiralgalaxie kollidiert und diese teilweise verschlungen hat. Die dadurch eingebrachte Gas- und Staubmasse bildet den dunklen Staubgürtel und einen zentralen Molekül- und Staubring, in dem aktive Sternentstehung stattfindet. Solche Effekte ähneln denen bei Starburst-Galaxien: die Wechselwirkung kann eine Phase verstärkter Sternbildung auslösen, die über einige 10^7–10^8 Jahre andauern kann.

Beobachtung und Bedeutung

NGC 5128 ist eine der der Erde am nächsten gelegenen Radiogalaxien und deshalb ein Schlüsselobjekt, um das Zusammenspiel von Schwarzem Loch, Jet und Wirtsgalaxie zu studieren. Die Galaxie gehört zu den auffälligsten extragalaktischen Objekten am Himmel: sie zählt zu den helleren Galaxien am Nachthimmel und ist ein beliebtes Ziel in der Amateurastronomie. Wegen ihrer südlichen Position ist sie hauptsächlich von niedrigen nördlichen Breitengraden und von der Südhalbkugel aus gut zu sehen.

Centaurus A ist außerdem das dominante Mitglied einer lokalen Galaxiengruppe (der sogenannten Centaurus-A-Gruppe) und spielt eine wichtige Rolle für das Verständnis von Galaxienentwicklung und AGN-Aktivität in unserer kosmischen Nachbarschaft. Dank ihrer relativen Nähe erlauben detaillierte Beobachtungen mit modernen Teleskopen Einblicke in physikalische Prozesse, die sonst nur in weit entfernten, schlechter aufgelösten Systemen untersucht werden können.