Astronomen haben die bisher größte niederfrequente Radiokarte des Himmels veröffentlicht, auf der 13,7 Millionen kosmische Objekte und Ereignisse katalogisiert sind. Die mit dem Low-Frequency Array (LOFAR) durchgeführte Untersuchung bietet einen beispiellosen Einblick in hochenergetische Phänomene wie supermassive Schwarze-Loch-Jets, kollidierende Galaxien und Supernova-Überreste.
Dies ist von Bedeutung, da die energiereichsten Prozesse im Universum oft am besten im Radiowellenlängenbereich beobachtet werden können, der Aktivitäten offenbart, die für optische Teleskope unsichtbar sind.
Supermassereiche Schwarze Löcher im Zentrum der Aktivität
Die Daten verdeutlichen das vielfältige Verhalten aktiver supermassiver Schwarzer Löcher (AGNs). Wenn sie von einer Akkretionsscheibe umgeben sind – einer wirbelnden Materiemasse, die nach innen fällt – werden diese Schwarzen Löcher zu leistungsstarken Motoren. Anstatt das gesamte Material zu verbrauchen, wird ein Großteil davon in Form von Doppelstrahlen ausgestoßen, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Diese Jets formen Galaxien, indem sie Energie in ihre Umgebung injizieren.
Die Studie zeigt, wie sich diese Jets im Laufe der Zeit entwickeln, abhängig von der Masse des Schwarzen Lochs, der Umgebung und den galaktischen Eigenschaften. Dies ist entscheidend für das Verständnis, wie Galaxien über kosmische Zeitskalen hinweg wachsen und sich verändern.
Jenseits von Schwarzen Löchern: Kartierung galaktischer Kollisionen und Sternexplosionen
LoTSS-DR3 macht vor Schwarzen Löchern nicht halt. Die entdeckten Radiowellen verfolgen auch verschmelzende Galaxien, Supernova-Explosionen und andere hochenergetische Ereignisse. Dadurch können Astronomen die Sternentstehungsraten in Millionen von Galaxien messen.
Die Daten zeigen, dass Stöße und Turbulenzen die Teilchenbeschleunigung vorantreiben und Magnetfelder über große kosmische Entfernungen hinweg verstärken, was darauf hindeutet, dass diese Prozesse häufiger vorkommen als bisher angenommen. Das aktualisierte LOFAR 2.0 soll die Vermessungsgeschwindigkeit verdoppeln und zu noch detaillierteren hochauflösenden Daten führen.
Ein Blick in unsere eigene Galaxie
Die Untersuchung liefert auch beispiellose Einblicke in die Magnetfelder der Milchstraße. Da es sich innerhalb der Galaxie befindet, ist die Kartierung dieser Felder eine Herausforderung, doch der einzigartige Wellenlängenbereich von LOFAR ermöglicht eine beispiellose Genauigkeit. Das Team entdeckte auch Radioemissionen aus Wechselwirkungen zwischen Exoplaneten und ihren Muttersternen und eröffnete so neue Wege für die Exoplanetenforschung.
„LoTSS-DR3 ist kein Endpunkt, sondern ein wichtiger Meilenstein.“ – Wendy Williams, Wissenschaftlerin am Square Kilometre Array Observatory.
Die Veröffentlichung von LoTSS-DR3 markiert einen Wendepunkt in der Radioastronomie und verspricht künftig detailliertere kosmische Karten mithilfe verbesserter Teleskoptechnologie. Diese Untersuchung wird zweifellos unser Verständnis der energiereichsten Phänomene des Universums in den kommenden Jahren prägen.
