{"id":22474,"date":"2014-11-25T08:30:21","date_gmt":"2014-11-25T07:30:21","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/11\/25\/durch-milliarden-lichtjahre-getrennt-und-trotzdem-verbunden-die-seltsame-ausrichtung-der-fernen-quasare\/"},"modified":"2025-05-14T16:15:52","modified_gmt":"2025-05-14T14:15:52","slug":"durch-milliarden-lichtjahre-getrennt-und-trotzdem-verbunden-die-seltsame-ausrichtung-der-fernen-quasare","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/11\/25\/durch-milliarden-lichtjahre-getrennt-und-trotzdem-verbunden-die-seltsame-ausrichtung-der-fernen-quasare\/","title":{"rendered":"Durch Milliarden Lichtjahre getrennt und trotzdem verbunden: Die seltsame Ausrichtung der fernen Quasare"},"content":{"rendered":"

Quasare sind die aktiven Zentren ferner Galaxien<\/a>. In den Zentren dieser Galaxien sitzt ein supermassereiches schwarzes Loch, das von jeder Menge Materie umgeben ist. Sie sammelt sich dort in sogenannten Akkretionsscheiben<\/i> und bewegt sich enorm schnell, bevor sie schlie\u00dflich in das Loch f\u00e4llt. Bei dieser Bewegung wird jede Menge Strahlung frei und deswegen leuchten die Zentren dieser Galaxien hell im Radio- und R\u00f6ntgenlicht. Und weil sie so weit entfernt sind, dass man sie bei ihrer Entdeckung in den 1960er Jahren nur als punktf\u00f6rmige Quellen wahrnehmen konnte, bekamen sie den Namen „Quasar“ f\u00fcr „quasi-stellar“. Die Objekte sahen zwar aus wie Sterne, konnten aber keine Sterne sein.
\nMittlerweile wissen wir Bescheid, dass es sich bei den Quasaren um die Zentralregionen ganzer Galaxien handelt und wir haben sie \u00fcberall im Universum beobachtet. Es gibt sie vor allem in gro\u00dfer Entfernung und da man in der Astronomie ja nicht nur in die Ferne sondern immer auch in die Vergangenheit blickt, folgt daraus, dass die Quasare ein Ph\u00e4nomen des fr\u00fchen Universums sind. Das ist auch logisch: In alten Galaxien, wie unserer eigenen Milchstra\u00dfe hat das zentrale schwarze Loch schon die gesamte Materie in seiner Umgebung aufgefressen und ist jetzt ruhig. Die jungen Galaxien die wir weit entfernt sehen k\u00f6nnen haben dagegen noch jede Menge Futter zur Verf\u00fcgung und sind entsprechend aktiv.<\/p>\n

\"Bild:<\/a>
Die gro\u00dfr\u00e4umige Struktur des Universums (K\u00fcnstlerische Darstellung: ESO\/M.Kornmesser<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Die Erforschung der Quasare kann uns viel \u00fcber die Entwicklung von Galaxien beziehungsweise des gesamten Universums verraten. Sie stellt uns aber immer wieder auch vor gro\u00dfe R\u00e4tsel. Zum Beispiel: Wie kann es sein, dass die Quasare \u00fcberall im Universum und \u00fcber Entfernungen von Milliarden Lichtjahren hinweg gleiche Eigenschaften zeigen? Wissenschaftler um Damien Hutsem\u00e9kers von der Universit\u00e4t Li\u00e8ge in Belgien haben Quasare beobachtet und dabei festgestellt, dass sie sich entlang der gro\u00dfr\u00e4umigen Struktur des Kosmos ausrichten („Alignment of quasar polarizations with large-scale structures“, pdf<\/a>).<\/p>\n

Die Materie im Universum ist, zumindest auf gro\u00dfen Ma\u00dfst\u00e4ben, nicht zuf\u00e4llig verteilt. Die Sterne bilden Galaxien, die Galaxien bilden Galaxienhaufen, die Galaxienhaufen bilden Superhaufen und die Superhaufen selbst sind in langen (wirklich<\/i> langen!) Strukturen angeordnet, den Filamenten<\/i>. Zwischen diesen Filamenten findet man gigantische Bereiche voll mit Nichts, die sogenannten Voids<\/i> (ich habe das hier<\/a> und hier<\/a> genauer erkl\u00e4rt). Wie diese grundlegende Struktur im Universum entstanden ist und warum sich die Materie in Filamenten anordnet, ist noch nicht v\u00f6llig gekl\u00e4rt (vermutlich hat es etwas mit Quantenfluktuationen unmittelbar zum Zeitpunkt des Urknalls zu tun, als das Universum noch subatomar klein war). Aber, und darin besteht die Entdeckung von Hutsem\u00e9kers und seinen Kollegen: Die gr\u00f6\u00dftm\u00f6glichen Strukturen im Kosmos scheinen einen Einfluss auf die einzelnen Galaxien zu haben.<\/p>\n

Bei ihrer Untersuchung der Quasare haben sich die Astronomen die Polarisation des Lichts angesehen, das von dort zu uns gelangt. Die Polarisation wird (unter anderem) von der Ausrichtung der Rotationsachse der Akkretionsscheibe im Zentrum der Quasare bestimmt. Und \u00fcberraschenderweise fanden die Astronomien einen Zusammenhang zwischen der Ausrichtung der Quasare und der Struktur der Filamente. Das kann man in diesem Bild gut sehen:<\/p>\n

\"Bild:<\/a>
Bild: Hutsem\u00e9kers et al, 2014<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Sieht ein wenig kompliziert aus, ist es aber nicht. Auf der linken Seite sieht man eine zweidimensionale Darstellung der gro\u00dfr\u00e4umigen Struktur in dem Teil des Universums den Hutsem\u00e9kers und seine Kollegen betrachtet haben. Man hat vier Regionen definiert und die Ausrichtung der Filamente in diesen Regionen markiert. Rechts im Diagramm sieht man die Quasare, die man vermessen hat (die Farbe der Datenpunkte entspricht den vier markierten Regionen). Die x-Achse des rechten Diagramms zeigt den Winkel, der zwischen der Ausrichtung des Filaments und der Polarisation des Lichts gemessen wurde. Man erkennt gut, dass dieser Winkel bei den meisten Quasaren entweder 0 oder 90 Grad betr\u00e4gt (und die farbigen Punkte zeigen das ebenfalls nochmal gut).<\/p>\n

Noch ein wenig besser kennt man das in diesem Diagramm wo die Ausrichtung der Quasare direkt auf die Verteilung der Materie in den Filamenten (schwarze Punkte) gezeichnet worden ist:<\/p>\n

\"Bild:<\/a>
Bild: Hutsem\u00e9kers et al, 2014<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Es mag vielleicht ein wenig verwirrend erscheinen, dass die Ausrichtung der Quasare entweder parallel zu den Filamenten verl\u00e4uft oder aber senkrecht darauf steht. Aber daf\u00fcr ist vermutlich nur ein Projektionseffekt verantwortlich. Es kommt ja immer darauf an, unter welchem Winkel wir auf Quasare blicken! Die Astronomen haben daher auch Spektrallinien gemessen, die im Licht der Quasare zu finden waren. Diese Linien sagen einem nicht nur, welches Material sich in der Akkretionsscheibe und dem Rest der Galaxie befindet. Aus der Breite dieser Linie kann man auch (ohne das ich jetzt in die Details gehen will) ableiten, wie stark die Galaxie gegen\u00fcber unserer Blickrichtung geneigt ist und wie die Ausrichtung zwischen Filament und Quasar wirklich ist. Am Ende kommen die Forscher zu dem Schluss, dass die Rotationsachsen der Quasare tats\u00e4chlich vorrangig parallel zu den Filamenten ausgerichtet sind.<\/p>\n

Und das ist eine ziemlich faszinierende Erkenntnis! Die von den Astronomen durchgef\u00fchrten statistischen Tests legen nahe, dass es sich nicht um eine zuf\u00e4llige Messung handelt; die Chance daf\u00fcr liegt bei nur etwa einem Prozent. Man wusste zwar aus Computersimulationen schon fr\u00fcher, dass sich Galaxien auf diese Art ausrichten k\u00f6nnen. Aber nun hat man diesen Effekt nicht nur in der Realit\u00e4t beobachtet sondern das auch noch auf Skalen, die weit \u00fcber das hinausgehen, was man bisher vermutet hatte. Es scheint so, als w\u00e4re unser aktuelles Modell des Universums noch nicht ganz vollst\u00e4ndig. Aber das macht ja nichts: Es w\u00e4re traurig, wenn es da drau\u00dfen nichts Neues mehr zu entdecken g\u00e4be!\"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Quasare sind die aktiven Zentren ferner Galaxien. In den Zentren dieser Galaxien sitzt ein supermassereiches schwarzes Loch, das von jeder Menge Materie umgeben ist. Sie sammelt sich dort in sogenannten Akkretionsscheiben und bewegt sich enorm schnell, bevor sie schlie\u00dflich in das Loch f\u00e4llt. Bei dieser Bewegung wird jede Menge Strahlung frei und deswegen leuchten die […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":15217,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11],"tags":[1231,3581,5113,327,11681,12003,14057,14139,15454],"class_list":["post-22474","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-naturwissenschaften","tag-aktive-galaxie","tag-damien-hutsemekers","tag-filamente","tag-kosmologie","tag-polarisation","tag-quasare","tag-struktur","tag-supermassereiches-schwarzes-loch","tag-voids"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22474","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=22474"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22474\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22475,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22474\/revisions\/22475"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15217"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=22474"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=22474"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=22474"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}