Helligstes Objekt im Universum entdeckt – betrieben von supermassivem Schwarzen Loch, das täglich eine Sonne verschlingt
Astronomen haben mithilfe des VLTs der ESO das hellste und leuchtkräftigste Quasar entdeckt, betrieben vom am schnellsten wachsenden bekannten Schwarzen Loch, das jeden Tag die Masse einer Sonne ansammelt.
Rekordbrechender Quasar
Astronomen haben einen hellen Quasar charakterisiert und festgestellt, dass es nicht nur der hellste seiner Art ist, sondern auch das leuchtkräftigste Objekt, das je beobachtet wurde. Quasare sind die hellen Kerne entfernter Galaxien und werden von supermassiven Schwarzen Löchern betrieben. Das Schwarze Loch in diesem Rekord-Quasar wächst in der Masse um eine Sonne pro Tag an und ist somit das am schnellsten wachsende Schwarze Loch bisher.
Die Schwarzen Löcher, die Quasare antreiben, sammeln Materie aus ihrer Umgebung in einem so energiereichen Prozess, dass sie immense Mengen an Licht abgeben. Quasare sind daher einige der hellsten Objekte am Himmel, und selbst entfernte Quasare sind von der Erde aus sichtbar. Im Allgemeinen deuten die leuchtkräftigsten Quasare auf die am schnellsten wachsenden supermassiven Schwarzen Löcher hin.
Massiver und leuchtkräftiger Quasar
Astronomen haben den bisher leuchtkräftigsten Quasar charakterisiert, der von dem am schnellsten wachsenden Schwarzen Loch angetrieben wird. Dieses Schwarze Loch wächst in der Masse um eine Sonne pro Tag an. Die Materie, die auf dieses Schwarze Loch zugezogen wird, bildet eine Scheibe mit einem Durchmesser von sieben Lichtjahren - etwa 15.000 Mal die Entfernung von der Sonne zur Umlaufbahn des Neptun.
"Wir haben das am schnellsten wachsende Schwarze Loch entdeckt, das bisher bekannt ist. Es hat eine Masse von 17 Milliarden Sonnen und verschlingt etwas mehr als eine Sonne pro Tag. Damit ist es das leuchtkräftigste Objekt im bekannten Universum", sagt Christian Wolf, Astronom an der Australian National University (ANU) und Hauptautor der heute in Nature Astronomy veröffentlichten Studie. Der Quasar J0529-4351 ist so weit von der Erde entfernt, dass sein Licht über 12 Milliarden Jahre gebraucht hat, um uns zu erreichen.
Versteckt im Blickfeld
Und bemerkenswerterweise war dieser rekordbrechende Quasar die ganze Zeit direkt vor unseren Augen verborgen. "Es ist überraschend, dass er bis heute unbekannt geblieben ist, obwohl wir bereits über eine Million weniger beeindruckender Quasare wissen. Er hat uns buchstäblich die ganze Zeit angeblickt", sagt Mitautor Christopher Onken, Astronom an der ANU. Er fügte hinzu, dass dieses Objekt in Bildern der ESO Schmidt Southern Sky Survey aus dem Jahr 1980 auftauchte, aber erst Jahrzehnte später als Quasar erkannt wurde.
Die Entdeckung von Quasaren erfordert präzise Beobachtungsdaten aus großen Bereichen des Himmels. Die resultierenden Datensätze sind so groß, dass Forscher häufig maschinelle Lernmodelle verwenden, um sie zu analysieren und Quasare von anderen Himmelsobjekten zu unterscheiden. Diese Modelle werden jedoch auf vorhandenen Daten trainiert, was die potenziellen Kandidaten auf Objekte beschränkt, die denen bereits bekannten ähnlich sind. Wenn ein neuer Quasar leuchtkräftiger ist als alle zuvor beobachteten, könnte das Programm ihn ablehnen und stattdessen als einen Stern in nicht allzu großer Entfernung von der Erde klassifizieren.
Entdeckung und zukünftige Forschung
Eine automatisierte Analyse von Daten des Gaia-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation ergab, dass J0529-4351 zu hell war, um ein Quasar zu sein, und stattdessen als Stern identifiziert wurde. Die Forscher identifizierten ihn letztes Jahr mithilfe von Beobachtungen des 2,3-Meter-Teleskops der ANU als einen entfernten Quasar. Um festzustellen, dass es der leuchtkräftigste Quasar ist, der je beobachtet wurde, waren jedoch ein größeres Teleskop und Messungen mit einem präziseren Instrument erforderlich. Der X-Shooter-Spektrograf auf dem VLT der ESO in der chilenischen Atacama-Wüste lieferte die entscheidenden Daten.
Das bisher am schnellsten wachsende Schwarze Loch wird auch ein perfektes Ziel für zukünftige Forschung sein. Die Aufrüstung des VLTI des ESO und der Bau des Extremely Large Telescope (ELT) in der chilenischen Atacama-Wüste werden die Identifizierung und Charakterisierung solch schwer fassbarer Objekte noch realistischer machen. Diese Bemühungen könnten Licht auf die Entstehung und Entwicklung supermassiver Schwarzer Löcher und ihrer Wirtsgalaxien im frühen Universum werfen.
