Aktive galaktesche Kär

Déi aktiv Galaxie M87 mat Jet

Ënner der Klass vun den aktive galaktesche Kären (AGK; englesch: active galactic nuclei, AGN) gi bestëmmt astrophysikalesch Evenementer wéi Quasaren, Radiogalaxien, Seyfert-Galaxien, LINER-Galaxien a BL Lacertae-Objeten zesummegefaasst.

Déi dräi wichtegst Eegenschafte vun den aktive galaktesche Käre sinn:

1. Déi aktiv galaktesch Käre sinn op Fotoe punktfërmeg. Op Biller sinn dës Objeten ufanks kaum (oder guer net) vu Stären z'ënnerscheeden. D'Spektre vun dësen Objete weisen awer, datt et sech net ëm Stären handelt. Duerch Multiwellelängten-Analysen ass een der richteger Natur vun dësen Objeten op d'Spuer komm.
2. D'AGNs gehéieren zu de liichtkräftegsten Objeten am Universum a sinn dofir och op grouss Distanzen nach gutt z'erkennen.
3. D'Gebitt, dat d'Stralung vun engem AGN fortschéckt, ass ongeféier sou grouss wéi eist Sonnesystem.

En AGN besteet an der Kärregioun aus engem supermasseräiche Schwaarze Lach, ëm dat sech eng Akkretiounsscheif formt. Vertikal zum Plang vun dëser Akkretiounsscheif bilt sech e gebëndelten Jet (Längt bis zu Megaparsec). Iwwer der Akkretiounsscheif ass déi sougenannt Broad-Line-Regioun (BLR), d. h. eng Regioun, an där sech staark ioniséiert Wolleke mat héije Vitessen (ronn 1000 bis 10.000 km/s) beweegen, wat sech am observéierte Spektrum vun der Quell duerch staark verbreet Linne bemierkbar mécht. Dacks ass dës Kärregioun nach vun engem Stëbstorus ëmginn. Weider baussenzeg ass d'Narrow-Line-Regioun (NLR), an där, änlech zu der BLR, Wolleke sinn, déi sech awer méi lues beweegen (ongeféier 100 km/s). Dofir sinn dës Emissiounslinnen am Spektrum manner staark verbreet. Dëse Standardmodell vun der AGN gouf 1995 vum Urry an dem Padovani publizéiert.

Wat fir een AGN-Typ een elo observéiert, hänkt (a) vum Wénkel tëscht Observateur an der Achs vum Jet of, (b) wéi vill Mass dat Schwaarzt Lach huet an (c) wéi vill Mass dat Schwaarzt Lach akkretéiert.
Bei den héichenergetesche Blazare geet ee vu wéinege Grad Ofwäichung vum Bléckwénkel vun der Rotatiounsachs aus, et gesäit een also direkt op de Jet. Bei aneren Objeten (z. B. Seyfertgalaxien) dogéint gesäit ee kee charakteristescht Signal vun der Akkretiounsscheif a keng staark verbreet Emissiounslinnen, well een do am 90°-Wénkel zu der Jetachs op den Objet gesäit an domat der Stëbstorus d'Siicht op déi bannenzeg Regioun vum AGN verdeckt.

Den aktive Kär vum M51

D'Jets bestinn aus enger Matière, déi d'Kärregioun ongeféier mat Liichtvitess ausstéisst. Warscheinlech gëtt de Jet intensivéiert, andeems Magnéitfeldlinnen duerch Frame-Dragging an der Ergosphär vum Schwaarze Lach "opgewéckelt" ginn an no de Gesetzer vun der Magnéitohydrodynamik e ganz héije magnéiteschen Drock entsteet, deen d'Material erausdréckt. Déi spiralfërmeg Magnéitfeldlinne suergen dann och fir d'Bëndelung vum Stral. An dëse Jets beweege sech Plasmoiden, sougenannt Blobs, vun deenen eng staark, an haart Stralung ausgeet. Sou Ausbréch spille sech meeschtens op Zäitskale vun Deeg of.
Ee vun den intensivsten Ausbréch, dee vum Gamma-Teleskop EGRET bei engem Blazar observéiert gouf, hat eng Intensitéitsverduebelung bannent wéinege Stonne gewisen. Aktiv Phase si bei AGN an Zäitraim vu Wochen a Méint z'observéieren, wärend déi roueg Phase méi laang daueren.

Souwuel d'AGN wéi och hir Akkretiounsscheiwen, Jets an Tori sinn Géigestand vun haiteger Fuerschung.

Observatiounen um Pierre-Auger-Observatoire identifizéierten AGN als méiglech Quell vum héchstenergeteschen Deel vun der Kosmescher Stralung.

Distanzmiessung

Kosmologen ëm den Darach Watson vun der Universitéit Kopenhagen hunn eng Method entwéckelt, mat Hëllef vun AGNs kosmesch Distanzen ze bestëmmen. D'Method baséiert um Zesummenhank tëscht der absolutter Hellegkeet vu Galaxiëkären an hirer Hellegkeet, wéi si vun der Äerd aus erschéngt.

Wann d'Matière an dat zentraslt Schwaarzt Lach vun der Galaxie fält, dann erhëtzt se sech staark a gëtt als Folleg dovun energieräich Stralung of. Duerch déi ginn ugrenzend Gaswolleken ioniséiert an zum Liichten ugereegt. Eng hell Zentralregioun ëm dat Schwaarzt Lach provozéiert eng déif Ionisatioun vun de Gaswolleke ronderëm an domat och zu engem méi grousse Beräich, an deem Gaswolleke liichten. Verännerunge vun der Hellegkeet vun der Zentralregioun weise sech mat Réckstand och an der Hellegkeet vun ugrenzende Gaswolleken. Doriwwer goufen elo fir 38 AGN d'Gréisst vun de liichtende Gaswolleken an uschléissend déi absolut Hellegkeete vun den AGNe selwer bestëmmt. Op déi Manéier loosse sech Distanze bis zu enger Routverrécklung vu 4 bestëmmen.

Kuckt och

Portal Astronomie

• Gravitatiounsenergie als Energiequell fir déi observéiert Prozesser.

Literatur

• Volker Beckmann & Chris R. Shrader: Active Galactic Nuclei. Wiley-VCH, 2012.
• Donald E. Osterbrock: Astrophysics of Gaseous Nebulae and Active Galactic Nuclei. Palgrave Macmillan, 2005.
• Julian H. Krolik: Active Galactic Nuclei: From the Central Black Hole to the Galactic Environment. Princeton University Press, 1998.
• Bradley M. Peterson: An Introduction to Active Galactic Nuclei. Cambridge University Press, 1997.

Kuckt och

Portal Astronomie

• Gravitatiounsenergie als Energiequell fir déi observéiert Prozesser.