Galaxien, Quasare, Galaxien, Quasare, Schwarze LöcherSchwarze Löcher

Dr. Knud JahnkeDr. Knud Jahnke

Max-Planck-Institut für Astronomie, HeidelbergMax-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg

Ein grober Überblick:Ein grober Überblick:Die Augen der AstronomenDie Augen der Astronomen

Galaxien: ein ZoorundgangGalaxien: ein Zoorundgang

„„Aktive“ Galaxien & QuasareAktive“ Galaxien & Quasare

Schwarze Löcher: Klein, schwarz, starkSchwarze Löcher: Klein, schwarz, stark

Entdeckung der Entdeckung der Quasare: 1966Quasare: 1966

Die Augen der AstronomenDie Augen der Astronomen

3.5-Meter-Telekop Calar Alto (Spanien)

Die größten Teleskope: Very Large Telescope (Chile)

Hubble Teleskop

Hubble Teleskop

Radio-Teleskop: Very Large Array (USA)

XMM-Newton Röntgen-Teleskop

Galaxien: ein ZoospaziergangGalaxien: ein Zoospaziergang

Unsere MilchstraßeUnsere Milchstraße

Mit dem Fischaugen-Objektiv (Jeff Hapeman)...

...und zusammengesetzt mit Auge, Photopapier und Schere (1947).

Unsere MilchstraßeUnsere Milchstraße

Ausschnitt: Sterne und Staub

Unsere MilchstraßeUnsere Milchstraße

Nachbar im All:Nachbar im All:Der Andromedanebel Der Andromedanebel

M31: Die nächste Galaxie jenseits der Milchstraße

NGC 1232

Zoobewohner, Teil 1: SpiralgalaxienZoobewohner, Teil 1: Spiralgalaxien

M51NGC 1365NGC 2207 + IC 2163NGC 2613

Zoo, Teil 1: SpiralgalaxienZoo, Teil 1: Spiralgalaxien

NGC 4013NGC 891

Visuelles Licht

Milchstraße

Infrarotes Licht

Zoobewohner, Teil 1: Zoobewohner, Teil 1: SpiralgalaxienSpiralgalaxien

NGC 891

Zoobewohner, Teil 1: Zoobewohner, Teil 1: SpiralgalaxienSpiralgalaxien

Zoobewohner, Teil 2: Zoobewohner, Teil 2: Elliptische GalaxienElliptische Galaxien

M87

Leo 1

NGC 1316

Ordnung im GalaxienzooOrdnung im Galaxienzoo

Klassifikation:● Elliptische Galaxien: E● Spiralgalaxien: S● Balkenspiralen: SBSequenz nach Drehimpulsbzw. Verhältnis Bulge / ScheibeKeine Entwicklungssequenz!

Ordnung im GalaxienzooOrdnung im Galaxienzoo

„„Aktive“ Galaxien & QuasareAktive“ Galaxien & Quasare

„„Aktive” Kerne:Aktive” Kerne:1. Leuchtendes Gas 1. Leuchtendes Gas

Leuchtendes Gas (violett und rot): Hinweis auf energetische Strahlung

„„Aktive” Kerne: Aktive” Kerne: 2. Radiostrahlung von Galaxien2. Radiostrahlung von Galaxien

Radiostrahlung als sehr große Struktur...

...im Vergleich zur Galaxie im visuellen Wellenlängen-bereich

„„Aktive” Kerne: Aktive” Kerne: 2. Radiostrahlung von Galaxien2. Radiostrahlung von Galaxien

„„Aktive” Kerne: Aktive” Kerne: 3. Röntgenstrahlung von Galaxien3. Röntgenstrahlung von Galaxien

Röntgenquellen: ebenfalls Zeichen sehr energetischer Prozesse

„„Aktive” Kerne: Aktive” Kerne: 4. Die Entdeckung der Quasare4. Die Entdeckung der Quasare

Quasar = Quasi-Stellar Radiosource

„„Aktive” Kerne: Aktive” Kerne: 4. Die Entdeckung der Quasare4. Die Entdeckung der Quasare

Maarten Schmidt, 1966

Was sind Quasare?Was sind Quasare?

Quasare sind die leuchtkräftigsten Objekte im Universum: bis zu 1000mal heller als eine große Galaxie!

Sichtbar bis in extrem große Distanzen:Die weitesten bekannten Quasaresind 12-13 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt.

Was sind Quasare?Was sind Quasare?Quasare befinden sich in den Zentren von Galaxien!

Mit dem Hubble Teleskop: Quasare sind doch keine Punktquellen

Schwarze Löcher: Klein, schwarz, starkSchwarze Löcher: Klein, schwarz, stark

Das Problem:• Leuchtkraft = Milliardenfaches der Sonne• Durchmesser = Lichtstunden (Bahn von Uranus)➔Unmöglich: Kompakter Sternhaufen➔Theorie: Materie stürzt in riesiges schwarzes Loch im Zentrum der Muttergalaxie

Woher kommt die Energie?Woher kommt die Energie?

Woher kommt die Energie?Woher kommt die Energie?

Struktur der aktiven GalaxienkerneStruktur der aktiven Galaxienkerne

Auf 100 Galaxien kommt ca. ein aktiver Kern.

➔Haben die anderen keine schwarzen Löcher in ihren Zentren?

Beobachtungsprogramm: Suche nach dunklen ‘inaktiven ‘schwarzen Löchern in Galaxienzentren

Quasare: Exotische Galaxien?Quasare: Exotische Galaxien?

Ein schwarzes Loch im Zentrum Ein schwarzes Loch im Zentrum unserer Milchstraße!unserer Milchstraße!

Ein schwarzes Loch im Zentrum Ein schwarzes Loch im Zentrum unserer Milchstraße!unserer Milchstraße!

Mehr schwarze Löcher!Mehr schwarze Löcher!

Mehr schwarze Löcher!Mehr schwarze Löcher!

Direkter Zusammenhang zwischen Galaxienmasse und Masse der zentralen schwarzen Löcher.

Masse GalaxieMasse Galaxie

Mass

e S

chw

arz

es

Loch

Mass

e S

chw

arz

es

Loch

Alle großen Galaxien haben massereiche schwarze Löcher in ihren Zentren.

Nur wenige dieser Galaxien haben 'aktive Kerne'.

Grund vermutlich: Mangel an 'Futter' für die Akkretionsscheibe.

Irgendwann enthielt vielleicht jede Galaxie schon einmal einen Quasar...

... und jede Galaxie kann ein Quasar werden.

Zusammenhänge Zusammenhänge zusammengefaßtzusammengefaßt

Galaxien sind Systeme aus Millionen bis 100 Milliarden Sternen

Andromeda bewegt sich auf uns zu…

Ein Quasar im Zentrum der Ein Quasar im Zentrum der Milchstraße?Milchstraße?

Ein Quasar im Zentrum der Ein Quasar im Zentrum der Milchstraße?Milchstraße?

Ein Quasar im Zentrum der Ein Quasar im Zentrum der Milchstraße?Milchstraße?

Ein Quasar im Zentrum der Ein Quasar im Zentrum der Milchstraße?Milchstraße?

Ein Quasar im Zentrum der Ein Quasar im Zentrum der Milchstraße?Milchstraße?

Ein Quasar im Zentrum der Ein Quasar im Zentrum der Milchstraße?Milchstraße?

Galaxien, Quasare, Galaxien, Quasare, Schwarze LöcherSchwarze Löcher