Der Nachthimmel spielte schon immer eine entscheidende Rolle in der Navigation, von frühen Ozeanüberquerungen bis hin zu modernem GPS. Neben Sternen nutzt die United States Navy auch Quasare als Leuchtfeuer. Quasare sind entfernte Galaxien mit supermassiven Schwarzen Löchern, die von strahlend heißen Scheiben aus wirbelndem Gas umgeben sind, die Materialstrahlen ausstoßen können. Im Anschluss an die bahnbrechende Entdeckung neugeborener Jets in einer Reihe von Quasaren im Jahr 2020 hat die angehende Marineoffizierin Olivia Achenbach von der United States Naval Academy das Hubble-Weltraumteleskop der NASA genutzt, um überraschende Eigenschaften eines von ihnen, des Quasars J0742+2704, aufzudecken.
„Die größte Überraschung war, die deutliche Spiralform in den Bildern des Hubble-Weltraumteleskops zu sehen. Zuerst hatte ich Angst, ich hätte einen Fehler gemacht“, sagte Achenbach, der die Entdeckung während eines vierwöchigen Praktikums machte.
„Wir sehen Quasare typischerweise als ältere Galaxien, die zusammen mit ihren zentralen Schwarzen Löchern sehr massereich geworden sind, nachdem sie chaotische Verschmelzungen durchgemacht haben und eine elliptische Form angenommen haben“, sagte die Astronomin Kristina Nyland vom Naval Research Laboratory, Achenbachs Beraterin auf diesem Gebiet Forschung.
„Es ist äußerst selten und aufregend, eine Quasar-beherbergende Galaxie mit Spiralarmen und einem Schwarzen Loch zu finden, das mehr als 400 Millionen Mal die Masse der Sonne hat – was ziemlich groß ist – sowie junge Jets, die 20 Jahre lang nicht nachweisbar waren.“ vor“, sagte Nyland.
Der ungewöhnliche Quasar steht inmitten einer aktiven Debatte in der Astronomiegemeinschaft darüber, was Quasar-Jets auslöst, die für die Entwicklung von Galaxien von Bedeutung sein können, da die Jets die Sternentstehung unterdrücken können. Einige Astronomen vermuten, dass Quasar-Jets durch große Galaxienverschmelzungen ausgelöst werden, wenn die Materie von zwei oder mehr Galaxien zusammenprallt und erhitztes Gas in Richtung verschmolzener Schwarzer Löcher geschleust wird. Spiralgalaxienquasare wie J0742+2704 legen jedoch nahe, dass es möglicherweise andere Wege für die Jetbildung gibt.
Während J0742+2704 seine Spiralform beibehalten hat, zeigt das Hubble-Bild interessante Anzeichen seiner möglichen Wechselwirkung mit anderen Galaxien. Einer seiner Arme weist eine Verformung auf, möglicherweise einen Gezeitenschwanz.
„Offensichtlich ist hier etwas Interessantes im Gange. Auch wenn der Quasar keine große störende Verschmelzung erlebt hat, interagiert er möglicherweise mit einer anderen Galaxie, die durch die Schwerkraft an ihrem Spiralarm zieht“, sagte Nyland.
Eine weitere Galaxie, die im Hubble-Bild in der Nähe erscheint (obwohl ihre Position noch spektroskopisch bestätigt werden muss), hat eine Ringstruktur. Diese seltene Form kann nach einer Galaxieninteraktion auftreten, bei der eine kleinere Galaxie das Zentrum einer Spiralgalaxie durchstößt. „Die Ringgalaxie in der Nähe der Quasar-Wirtsgalaxie könnte ein interessanter Hinweis darauf sein, was in diesem System passiert. Möglicherweise werden wir Zeuge der Nachwirkungen der Wechselwirkung, die diesen jungen Quasar-Jet ausgelöst hat“, sagte Nyland.
Sowohl Achenbach als auch Nyland betonen, dass diese faszinierende Entdeckung wirklich ein neuer Ausgangspunkt ist und dass es in Zukunft eine zusätzliche Multiwellenlängenanalyse von J0742+2704 mit Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA und des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) geben wird Chile. Es sei auch ein Argument dafür, den Blick auf den Himmel zu richten, sagte Achenbach.
„Wenn wir uns diese Galaxie vor 20 Jahren oder vielleicht sogar vor einem Jahrzehnt angesehen hätten, hätten wir einen ziemlich durchschnittlichen Quasar gesehen und hätten nie gedacht, dass er irgendwann die Heimat neugeborener Jets sein würde“, sagte Achenbach. „Es zeigt, dass man, wenn man weiter sucht, etwas Bemerkenswertes finden kann, mit dem man nie gerechnet hätte, und dass es einen in eine ganz neue Richtung der Entdeckung führen kann.“
