Am 17. Januar 2025 veröffentlichten Forscher der University of Arizona bahnbrechende Infrarotbilder eines aktiven galaktischen Kerns (AGN) in der Galaxie NGC 1068, die sich 47 Millionen Lichtjahre entfernt befindet. Diese Errungenschaft wurde mit dem Large Binocular Telescope Interferometer (LBTI) möglich, das eine detaillierte Untersuchung der energetischen Prozesse um supermassive schwarze Löcher ermöglicht.
Aktive galaktische Kerne sind Regionen im Zentrum bestimmter Galaxien, in denen sich supermassive schwarze Löcher befinden. Wenn Material in diese schwarzen Löcher fällt, wird immense Energie freigesetzt, wodurch AGNs zu den energischsten Phänomenen des Universums gehören. Die Studie, die in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Astronomie in Deutschland durchgeführt wurde, liefert die hochauflösendsten Infrarotbilder von AGNs bis heute.
Jacob Isbell, Postdoktorand an der University of Arizona und Hauptautor der Studie, erklärte, dass jede Galaxie ein supermassives schwarzes Loch in ihrem Zentrum hat, dessen Aktivitätsgrad je nach Materialakretionsrate variiert. Ein aktives schwarzes Loch strahlt mehr Licht aus, wenn sein umgebender Disk Material ansammelt und wird zu einem aktiven supermassiven schwarzen Loch.
Der AGN in NGC 1068 ist einer der nächstgelegenen aktiven galaktischen Kerne zur Milchstraße. Das Large Binocular Telescope, das sich auf dem Mount Graham im Südosten von Arizona befindet, verwendet zwei Spiegel mit einem Durchmesser von jeweils 8,4 Metern, was eine außergewöhnlich hochauflösende Bildgebung ermöglicht. Diese Technik wurde zuvor zur Untersuchung vulkanischer Aktivitäten auf dem Jupitermond Io eingesetzt, was die Forscher ermutigte, AGNs zu untersuchen.
Isbell bemerkte: "Der aktive galaktische Kern in NGC 1068 ist besonders hell, was ihn zu einer idealen Gelegenheit macht, diese Methode zu testen. Dies sind die hochauflösendsten direkten Bilder von AGNs, die jemals aufgenommen wurden." Das Team beobachtete mehrere kosmische Phänomene, die gleichzeitig im aktiven galaktischen Kern stattfanden.
Die Bilder zeigten einen Staubsturm, der durch Strahlungsdruck des Lichts erzeugt wurde, das aus dem umgebenden Disk des schwarzen Lochs strömt. Darüber hinaus wurde eine helle Materie in größerer Entfernung entdeckt, die heller erschien als erwartet aufgrund der Beleuchtung des Disk. Die Forscher verbanden diese Entdeckung mit einem Radiostrahlen, der Gaswolken und Staubmoleküle in der Galaxie beeinflusst und erhitzt.
Die Studie veranschaulicht, wie Radiostrahlen und staubige Winde ihre Umgebung beeinflussen. "Jetzt können wir zwischen den Auswirkungen von Radiostrahlen und Staubstürmen unterscheiden, dank der hohen Auflösung des Teleskops," sagte Isbell.
Große Teleskope wie das LBTI und das Giant Magellan Telescope in Chile bieten beispiellose Möglichkeiten, kosmische Prozesse detaillierter zu beobachten als je zuvor. "Diese Art der Bildgebung kann auf jedes astronomische Objekt angewendet werden," fügte Isbell hinzu. "Wir haben bereits begonnen, Disks um Sterne oder massive Sterne mit umgebenden Staubhüllen zu untersuchen."