Quasar 3C273, NGC 4527 und NGC 4536

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Aufnahmeoptik   

5,5" Schmidt-Kamera

Brennweite

225 mm

Blende

f/1,65

Belichtungszeit

8 Minuten

Film

Kodak Technical Pan 2415, hypersensibilisiert

Filter

Wratten Nr. 2 B

Vergrößerung

3 x

Entwicklung

in Dokumol, 6 min/20° 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der oben zu sehende Quasar ist eines der hellsten Objekte im Universum. Quasar ist eine Abkürzung von Quasi-stellare Radioquelle; diese Bezeichnung wurde früher verwendet, heutzutage spricht man von QSO, was ebenfalls eine Abkürzung für Quasi-stellare Objekte bedeutet. Bis zum Jahr 1963 wußte man nicht, um welche Objekte es sich dabei überhaupt handelte. Denn normale Sterne konnten es nicht sein, dazu ist deren  Radiostrahlung zu schwach. Auch das Spektrum war ungewohnt, denn in dem blauen Kontinuum waren sehr breite Emissionslinien zu sehen. Erst als man erkannte, dass die Emissionslinien in Wirklichkeit stark rotverschobene Linien des Wasserstoffs der Balmer-Serie waren, wurde bewusst, dass 3C273 eine weit entfernte, extrem helle Galaxis ist. Normalerweise liegen die Linien im ultravioletten Bereich und sind damit optisch unsichtbar. Die kosmologische Deutung dieser Rotverschiebung läßt auf eine Geschwindigkeit von 45.000 km/sec schließen und bei einer zugrunde gelegten Hubble-Konstante von 50 km/sec x Mpc ergab  sich damit  eine Entfernung von etwa 1.000 Mpc d.h von 3.26 Milliarden Lichtjahren.

Mittlerweile sind mehr als Tausend Quasare bekannt; da die Mehrheit davon jedoch keine Radiostrahlung aussenden, werden sie als QSO's bezeichnet. Sie alle sind sehr weit entfernt, die weitesten bis zu 15 Milliarden Lichtjahre,  und trotzdem kann man sie schon in größeren Amateurfernrohren als "Sterne" erkennen. Dies ist deshalb möglich, weil sie die absolut hellsten Objekte im Weltall sind. Lange Zeit war man sich nicht im Klaren, welche Prozesse überhaupt in der Lage waren, solch unvorstellbar riesige Energiemengen zu erzeugen. Immerhin strahlt 3C273 im optischen Bereich eine Leistung von 1040 Watt ab, was der 100-fachen Leuchtkraft unserer Milchstraße oder der 10 Billionen-fachen Leuchtkraft unserer Sonne entspricht.

Wie weiter oben bereits erwähnt, erscheinen die Quasare im Teleskop punktförmig, oftmals variieren sie ihre Helligkeit innerhalb von wenigen Wochen oder Monaten. Diese Befunde können in der Weise gedeutet werden, dass ihre Ausdehnungen nur wenige Lichtwochen betragen. Das Problem bestand nun darin, eine Erklärung zu finden, wie ein im Vergleich winziger Durchmesser von einigen Lichtwochen eine 100-fache höhere Leuchtkraft besitzt als Galaxien mit ihren 100.000 und mehr Lichtjahren Durchmesser. Die heutzutage vorherrschende Erklärung ist, dass im Zentrum eines Quasars ein "Schwarzes Loch" sitzt mit der Masse von einigen Millionen Sonnenmassen, in das andauernd Materie hineinfällt. Ein erheblicher Anteil der Ruheenergie moc der einstürzenden Masse wird dabei in Strahlung umgesetzt.

Ein Beispiel zur Verdeutlichung: Welche Energie wird bei der Umsetzung einer Ruhemasse von 1 kg in Strahlung freigesetzt?

 

---è

E =

 mo x  c2
---è =  1 kg x (3 x 108 m x s-1)2
---è =  1 kg x 9 x 1016 m2 x s-2
---è =   9 x 1016 Nm
---è =   9 x 1016 J(oule). Erfolgt dieser Vorgang innerhalb einer Sekunde, so folgt daraus:
---è =   9 x 1016 Watt

 

9 x 1016 J ist eine Energie, die bei der Verbrennung von 2.9 Millionen Tonnen bester Steinkohle freigesetzt werden würde. Wenn man bedenkt, welch große Massen in das "Schwarze Loch" hineinstürzen, wird die gewaltige Energieausstrahlung von Quasaren verständlich. Aus Modellrechnungen geht hervor, dass jährlich Materie in der Größenordnung von etwa zehn Sonnenmassen aufgesammelt werden müssen, damit die Strahlungsleistung aufgebracht werden kann. Erfolgt diese Akkretion nicht, "verhungert" der  Quasar und erlischt. Quasare werden deshalb auch nur einige 100.000 Jahre alt. Da das Licht mehrere Milliarden Jahre unterwegs war bis zum Auftreffen auf unsere Augen, folgt daraus, dass Quasare nicht nur zu den entferntesten Objekten im Universum zählen, sondern auch zu den frühest entstandenen. Wir sehen heute, wie 3C273 vor 3.26 Milliarden ausgesehen hat.

 

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Letzte Bearbeitung der Seite: Montag, 27. November 2017 12:56