Quasare entschlüsselt: Astronomen sehen Zukunft der Milchstraße

Vor 60 Jahren entdeckten Astronomen erstmals Quasare – Objekte, die so hell leuchten können wie eine Billion Sterne auf einer Fläche von der Größe unseres Sonnensystems. In den Jahrzehnten seit ihrer ersten Beobachtung blieb es jedoch ein Rätsel, welches Ereignis eine so starke Aktivität auslösen könnte. Neue Arbeiten unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universitäten Sheffield und Hertfordshire haben nun ergeben, dass es sich um eine Folge des Zusammenstoßes von Galaxien handelt.

Die Kollisionen wurden entdeckt, als die Forscher mithilfe von Tiefenbeobachtungen des Isaac Newton Teleskops in La Palma (Spanien) verzerrte Strukturen in den äußeren Regionen der Galaxien beobachteten, in denen Quasare zu finden sind.

Quasare als Reste kosmischer Kollisionen

Die meisten Galaxien haben supermassereiche Schwarze Löcher in ihren Zentren. Sie enthalten auch beträchtliche Mengen an Gas, das jedoch überwiegend in großer Entfernung von den Galaxienzentren und damit außerhalb der Reichweite der Schwarzen Löcher kreist. Kollisionen zwischen Galaxien treiben das Gas auf das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie zu. Kurz bevor das Gas vom Schwarzen Loch verschlungen wird, setzt es außerordentliche Energiemengen in Form von Strahlung frei, was zu dem charakteristischen Quasar-Glanz führt, so die Forscher.

Diese „Zündung“ eines Quasars kann dramatische Folgen für ganze Galaxien haben. So kann sie den Rest des Gases aus der Galaxie vertreiben, sodass für Milliarden von Jahren keine neuen Sterne gebildet werden.

Dies ist das erste Mal, dass Quasare dieser Größe mit einer derartigen Empfindlichkeit abgebildet wurden. Durch den Vergleich von Beobachtungen von 48 Quasaren und ihren Wirtsgalaxien mit Bildern von über 100 Nicht-Quasar-Galaxien kamen die Forscher zu dem Schluss, dass Galaxien, die Quasare beherbergen, mit etwa dreimal so hoher Wahrscheinlichkeit mit anderen Galaxien wechselwirken oder kollidieren.

Noch fünf Milliarden Jahre bis zum Ende

Das Verständnis, wie diese mächtigen Objekte ausgelöst und angetrieben werden, ist ein bedeutender Schritt für die Wissenschaft. Quasare sind für Astrophysiker wie Leuchttürme. Aufgrund ihrer Helligkeit sind sie selbst in den schier unendlichen Entfernungen des Alls sichtbar und eröffnen einen Blick in die Vergangenheit. Professor Clive Tadhunter von der Universität Sheffield erklärte:

„Quasare sind eines der extremsten Phänomene im Universum. Was wir sehen, wird wahrscheinlich die Zukunft unserer eigenen Milchstraßengalaxie darstellen, wenn sie in etwa fünf Milliarden Jahren mit der Andromeda-Galaxie kollidiert. Es ist aufregend, diese Ereignisse zu beobachten und endlich zu verstehen, warum sie auftreten. Zum Glück wird die Erde aber noch lange nicht in der Nähe einer dieser apokalyptischen Episoden sein.“

„Einer der wichtigsten wissenschaftlichen Beweggründe für das James-Webb-Teleskop ist die Untersuchung der frühesten Galaxien im Universum. Webb ist in der Lage, das Licht selbst der am weitesten entfernten Quasare, die vor fast 13 Milliarden Jahren entstanden sind, zu erfassen. Quasare spielen eine Schlüsselrolle für unser Verständnis der Geschichte des Universums und möglicherweise auch für die Zukunft der Milchstraße“, ergänzte Dr. Jonny Pierce von Universität von Hertfordshire.

Die Studie erschien am 13. Februar 2023 im Fachjournal „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“.