Kosmologie: Science-Talk: Quasare und gigantische Schwarze Löcher
Auf den ersten Blick unterscheidet sich ein Quasar kaum von einem herkömmlichen Stern. Mit Radioteleskopen zeigt sich hingegen, dass es sich bei diesen rätselhaften Lichtpunkten blauer Farbe vor allem um Radioquellen handelt. Aber erst 1963 wurde deutlich, wie enorm die Leuchtkraft der Quasare tatsächlich ist: Sie liegen Milliarden von Lichtjahre von der Erde entfernt, und sie sind außergewöhnlich hell. Denn sie emittieren so viel Energie wie Tausende von riesigen Galaxien – und das aus einer Region so winzig wie das Sonnensystem. Dabei decken sie das gesamte elektromagnetische Spektrum ab, von Radiowellen bis hin zu Gammastrahlen. Viele von ihnen feuern auch gebündelte Teilchenstrahlen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ins All. Dadurch bilden sich gewaltige keulenförmige Partikelwolken oder Blasen aus, die sich über Millionen von Lichtjahren erstrecken und Radiowellen aussenden.
Damit ermöglichen sie es Astronomen auch, in die Frühzeit des Universums zu blicken, die sonst nur schwer fassbar ist. Mit immer weiter entfernten Quasaren kommen die Wissenschaftler damit dem Urknall immer näher. Doch wie Quasare die enormen Energiemengen emittieren, ist bislang noch nicht im Detail verstanden.
Mit dem Quasar eng verbunden sind Schwarze Löcher. Denn ein Quasar besteht sehr wahrscheinlich aus einem »aktiven Schwarzen Loch«, umgeben von einer Scheibe leuchtender Materie. Während wir aber das Schwarze Loch nicht direkt beobachten können, lässt sich diese Akkretionsscheibe, in der sich Gas beim Fall ins Schwarze Loch extrem stark aufheizt, erfassen. Auch bei der Erforschung der Schwarzen Löcher sind wir bedeutend vorangekommen. Im Jahr 2017 gelang beispielsweise der Nachweis des bislang fernsten Schwarzen Lochs. Es soll gewaltige 800 Millionen Sonnenmassen umfassen, und sein Quasar sendet so viel Strahlung aus wie 40 Billionen Sonnen. Es befindet sich über 13 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt; das Teleskop sieht den Quasar, wie er nur etwa 690 Millionen Jahre nach dem Urknall aussah. Unklar ist, wie das Schwarze Loch schon so früh so massereich werden konnte – die Modelle geben das bislang nicht her.
In ihrem Science-Talk spricht Susanne Päch mit dem Astrophysiker Hans Böhringer vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik über diese frühen Quasare und Schwarzen Löcher und was wir darüber wissen.
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