Quasar
Quasare oder quasi-stellare Radioquellen sind die energiereichsten und am weitesten entfernten aktiven galaktischen Kerne (AGN).
Sie sind ziemlich klein im Vergleich zu der Energie, die sie ausstrahlen. Quasare sind nicht viel größer als das Sonnensystem. Der Mechanismus der Helligkeitsänderungen beruht wahrscheinlich auf relativistischen Strahlenbündeln, die fast direkt auf uns gerichtet sind. Der höchste bekannte Quasar mit Rotverschiebung (Stand Juni 2011[update]) hat eine Rotverschiebung von 7,085, was bedeutet, dass er etwa 29 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Diese Schätzung wird mit Hilfe des Konzepts der Comoving-Distanz vorgenommen.
Wissenschaftler sind sich heute einig, dass ein Quasar eine kompakte Region im Zentrum einer massereichen Galaxie ist, die ein zentrales supermassereiches Schwarzes Loch umgibt. Seine Größe beträgt das 10-10.000-fache des Schwarzschild-Radius des Schwarzen Lochs. Die von einem Quasar abgegebene Energie ist Gravitationsenergie, die aus der Masse entsteht, die auf die Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch herum fällt.
Quasare sind extrem leuchtkräftig. Sie wurden zuerst als Quellen elektromagnetischer Strahlung mit hoher Rotverschiebung identifiziert, darunter Radiowellen und sichtbares Licht. Das Licht (und andere Energie) schien eher Sternen als großen Quellen wie Galaxien zu ähneln. Andererseits hatten ihre Spektren sehr breite Emissionslinien, wie man sie von Sternen kennt, daher "quasi-stellar". Ihre Leuchtkraft kann 100 Mal größer sein als die der Milchstraße.
Die Akkretionsscheiben zentraler supermassiver Schwarzer Löcher können etwa 10% der Masse eines Objekts in Energie umwandeln. Dieser Mechanismus erklärt, warum Quasare im frühen Universum häufiger vorkamen, da diese Energieproduktion endet, wenn das supermassive Schwarze Loch das gesamte Gas und den Staub in seiner Nähe verbraucht hat.
Das bedeutet, dass die meisten Galaxien, einschließlich unserer eigenen Milchstraße, möglicherweise ein aktives Stadium als Quasar oder eine andere Klasse aktiver Galaxien durchlaufen haben. Sie sind jetzt ruhend, weil ihnen ein Materievorrat fehlt, den sie in ihre zentralen Schwarzen Löcher zur Erzeugung von Strahlung einspeisen können.
Gravitationslinsen-Quasar HE 1104-1805.
Künstlerische Darstellung von ULAS J1120+0641, einem sehr weit entfernten Quasar, der von einem Schwarzen Loch mit einer zwei Milliarden Mal größeren Masse als die der Sonne angetrieben wird. Quellenangabe: ESO/M. Kornmesser
Das Chandra-Röntgenbild zeigt den Quasar PKS 1127-145, eine hochleuchtende Quelle von Röntgenstrahlung und sichtbarem Licht, die etwa 10 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Ein riesiger Röntgenstrahl erstreckt sich mindestens eine Million Lichtjahre von dem Quasar entfernt. Das Bild ist 60 Bogensekunden auf einer Seite. RA 11h 30m 7.10s Dez -14° 49' 27" im Krater. Beobachtungsdatum: 28. Mai 2000. Instrument: ACIS.
Fragen und Antworten
F: Was ist ein Quasar?
A: Ein Quasar oder eine quasi-stellare Radioquelle ist ein aktiver galaktischer Kern (AGN), der die energiereichste und am weitesten entfernte Art von AGN ist. Im Vergleich zu der von ihnen ausgestrahlten Energie sind sie recht klein und nicht viel größer als unser Sonnensystem.
F: Wie weit entfernt können Quasare gefunden werden?
A: Der im Juni 2011 bekannte Quasar mit der höchsten Rotverschiebung war etwa 29 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt.
F: Welcher Mechanismus steckt hinter den Helligkeitsveränderungen der Quasare?
A: Der Mechanismus der Helligkeitsveränderungen beinhaltet wahrscheinlich die relativistische Ausstrahlung von Jets, die fast direkt auf uns gerichtet sind.
F: Was befindet sich vermutlich im Zentrum eines Quasars?
A: Wissenschaftler sind sich heute einig, dass ein Quasar eine kompakte Region im Zentrum einer massereichen Galaxie ist, die ein zentrales supermassereiches Schwarzes Loch umgibt. Seine Größe beträgt das 10-10.000-fache des Schwarzschild-Radius dieses schwarzen Lochs.
F: Woher kommt seine Energie?
A: Die von einem Quasar ausgestrahlte Energie stammt aus der Gravitationsenergie, die durch die Masse entsteht, die auf eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch fällt.
F: Wie hell sind sie im Vergleich zu anderen Galaxien?
A: Quasare sind extrem hell und können 100-mal heller leuchten als unsere Milchstraßengalaxie.
F: Warum waren sie im frühen Universum häufiger anzutreffen?
A: Quasare waren im frühen Universum häufiger anzutreffen, weil diese Energieproduktion endet, wenn das supermassive Schwarze Loch das gesamte Gas und den Staub in seiner Nähe verzehrt. Das bedeutet, dass die meisten Galaxien eine aktive Phase als eine oder eine andere Klasse aktiver Galaxien durchlaufen haben, bevor sie aufgrund des Mangels an Materie, die sie in ihre zentralen Schwarzen Löcher zur Strahlungsproduktion einspeisen könnten, schlafend wurden.
