Sie gehören zu den hellsten Objekten des Kosmos: Bei den Quasaren handelt es sich um ferne Galaxienkerne, in denen zentrale, supermassereiche Schwarze Löcher beim Verschlingen umliegender Materie enorme Energiemengen freisetzen. Bei einigen von ihnen ist dabei auch ein weit ins All hinausreichender Plasmajet zu erkennen. Dabei handelt es sich um Materie, die in Form eines Strahls fast mit Lichtgeschwindigkeit vom „Teller“ des gefräßigen Schwarzen Lochs weggeschleudert wird. Spezielle Versionen dieser Quasare mit Plasmastrahl werden dabei wiederum als Blazare bezeichnet. Bei ihnen ist der Jet durch seine günstige Ausrichtung von der Erde aus besonders deutlich zu erkennen.
Ein Blazar im Blick eines virtuellen Mega-Teleskops
Im Visier der Studie des internationalen Forscherteams um Antonio Fuentes vom Institut für Astrophysik von Andalusien (IAA-CSIC) in Granada, stand dabei nun der Blazar mit der Bezeichnung 3C 279. Im Gegensatz zu bisherigen Untersuchungen glückte den Astronomen nun erstmals ein detaillierter Blick auf die Strukturen im Bereich der Entstehung des Plasmajets in der Nähe des supermassereichen Schwarzen Lochs. Die Daten lieferte dabei eine ganz besondere astronomische Konstruktion, die durch die Weltraum-Interferometer-Mission „RadioAstron“ möglich wurde.
Das entscheidende Element bildete dabei ein bis 2019 aktives Weltraumteleskop in einer Umlaufbahn um die Erde. Seine Daten wurden für die Studie mit denen von 23 bodengebundenen Radioteleskopen kombiniert.
So ergab sich ein virtuelles Teleskop mit einem effektiven Durchmesser von etwa 100.000 Kilometern. Die entsprechende Auflösungsleistung ermöglichte den Wissenschaftlern dann den Detailblick auf 3C 279. „Dank der Weltraummission RadioAstron konnten wir das bisher höchstaufgelöste Bild vom Inneren eines Blazars erhalten, das es uns jetzt ermöglichte, die innere Struktur des Jets zum ersten Mal detailliert zu beobachten“, sagt Fuentes.
Helixförmige Filamente aufgedeckt
Wie das Team berichtet, zeigte sich in diesem Bereich erstmals ein spezielles Muster: Der Jet besteht demnach aus mindestens zwei miteinander verdrillten Plasmasträngen, die sich weit ins All hinaus erstrecken. „Das ist das erste Mal, dass wir solche Filamente so nahe am Ursprung des Jets gesehen haben, und sie verraten uns mehr darüber, wie das Schwarze Loch das Plasma formt“, sagt Co-Autor Eduardo Ros vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn. Sein Kollege Andrei Lobanov ergänzt dazu: „Ähnliche spiralförmige Filamente wurden zwar auch schon früher in extragalaktischen Jets beobachtet, allerdings auf viel größerer Skala, sodass man annahm, dass sie aus verschiedenen Teilen der Strömung resultieren, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen und gegeneinander scheren“, so Lobanov.
