Astronomen haben gerade die größten jemals beobachteten Schwarzloch-Jets entdeckt und ihnen den Namen Porphyrion gegeben

Die größten bekannten Schwarzloch-Jets mit einem Durchmesser von 23 Millionen Lichtjahren wurden im fernen Universum entdeckt. Dieses von einem supermassereichen Schwarzen Loch abgefeuerte Teilchenstrahlenpaar ist mehr als hundertmal größer als unsere Milchstraßengalaxie.

Im Jahr 2022 gaben wir die Entdeckung eines der größten Schwarzloch-Jets am Nachthimmel bekannt, der von einer (relativ) nahegelegenen Galaxie namens NGC2663 gestartet wurde. Mithilfe des Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) am CSIRO in Westaustralien haben wir bestätigt, dass der Jet von NGC2663 einer der größten am Himmel ist. Mit anderen Worten: Von der Erde aus gesehen scheint es am größten zu sein.

Der neue Jet, angekündigt in der Zeitung Naturwurde von seinen Entdeckern am California Institute of Technology in den Vereinigten Staaten „Porphyrion“ (ein Riese aus der griechischen Mythologie) genannt. In voller Größe stellt er den Jet von NGC2663 in den Schatten und ist mehr als 20-mal größer, ein wahrer Koloss.

Porphyrion könnte uns mehr über das große Ökosystem der Materie erzählen, die in Galaxien ein- und ausströmt. Aber dieser Jet lässt uns auch ratlos zurück: Wie kann ein Objekt mit einem Durchmesser von 23 Millionen Lichtjahren nahezu vollkommen gerade sein?

Sehen Sie das unsichtbare Licht

Porphyrion wurde von Astronomen mithilfe des internationalen LOFAR-Teleskops entdeckt, einer Reihe von Radiosensoren mit Sitz in den Niederlanden, die sich von Schweden bis Bulgarien und von Irland bis Lettland erstrecken. Radioteleskope wie ASKAP und LOFAR können Licht sehen, das für unsere Augen unsichtbar ist: Radiowellen.

Was löst den Jet aus? Im Zentrum des Jets sehen Forscher eine Galaxie und im Zentrum der Galaxie finden sie Hinweise auf ein supermassereiches Schwarzes Loch.

Während die Materie zum Schwarzen Loch hingezogen wird, erwarten sie verschiedene Schicksale. Ein Teil des Materials wird vollständig verschlungen. Ein anderer Teil umkreist das Schwarze Loch und bildet eine Scheibe. Ein anderer Teil dreht und verwickelt sich in starken Magnetfeldern, bis er in zwei gegensätzlichen Strahlen freigesetzt wird und mit nahezu Lichtgeschwindigkeit explodiert.

Wir haben schon früher Jets von Schwarzen Löchern gesehen, sogar solche, die sich über Millionen von Lichtjahren erstrecken. Das Auffällige an Porphyrion ist, dass er nahezu vollkommen gerade erscheint. Es gibt viele gekrümmte und eckige Jets, darunter einen, der von ASKAP beobachtet wurde und den Spitznamen „The Dancing Ghosts“ trägt.

Überraschend gerade

Viele Prozesse können einem Jet einen Knick verleihen: ein Hindernis wie eine dichte Wolke, eine Änderung der Ausrichtung des Schwarzen Lochs, starke Magnetfelder, ein intergalaktischer „Wind“, wenn die Wirtsgalaxie in eine größere kosmische Struktur fällt.

Porphyrion hingegen scheint etwa zwei Milliarden Jahre lang ungestört durch den Kosmos gereist zu sein.

Das ist aus zwei Gründen faszinierend. Erstens ist sie nicht von hier. Sein Licht reiste etwa 7 Milliarden Jahre lang, um auf der Erde anzukommen. Wir sehen Porphyrion so, wie er etwa 6 Milliarden Jahre nach dem Urknall war.

Wie bei allen astronomischen Objekten sehen wir es in der Vergangenheit, als das Universum dichter war (denken Sie daran: Das Universum dehnt sich aus). Aber eine geschäftige Umgebung ist der Feind eines geraden Wurfs.

Zweitens benötigt ein Jet, der zwei Milliarden Jahre lang eine konstante Leistung aufrechterhalten kann, einen konstanten Nahrungsfluss. Dies impliziert jedoch eine reiche lokale Umgebung voller guter Dinge (interstellares Gas), die zum Verbrauch bereitstehen. Dies stellt ein Paradox dar, denn wiederum ist eine überfüllte Umgebung der Feind eines direkten Wurfs.

Die Forscher kommen zu dem Schluss: „Es ist noch nicht klar, wie die Jets eine so langanhaltende Kohärenz aufrechterhalten können.“ Vielleicht hatte Porphyrion Glück und flog seinen Jet durch eine ruhige Gasse im intergalaktischen Raum.

Vielleicht hat dieser Jet etwas, das ihm hilft, den Fokus aufrechtzuerhalten. Wir wissen es nicht. Aber wir können uns Wege vorstellen, das herauszufinden. Beobachter werden die Umgebung dieses Jets erkunden, indem sie weitere Beobachtungen im gesamten Spektrum durchführen.

Radioastronomen nutzen Teleskope wie ASKAP und LOFAR, um mehr Jets zu entdecken, sodass sie typische Jets von zufälligen Jets unterscheiden können. Mittlerweile nutzen Astrophysiker Supercomputersimulationen von Jets, um zu bestimmen, was sie abfeuert, was sie biegen kann und unter welchen Bedingungen.

Objekte wie Porphyrion sind keine bloßen kosmischen Kuriositäten. Sie sind ein integraler Bestandteil des Ökosystems der Materie, das unsere kosmische Umwelt prägt. Intergalaktische Materie treibt Galaxien an, Galaxien erzeugen Sterne, einige Galaxien erzeugen sogar Schwarze Löcher, Schwarze Löcher erzeugen einen Jet, der Jet beeinflusst intergalaktische Materie und das war’s.

Wir entwirren langsam die Hinweise auf unseren Platz im Kosmos.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.