Eine internationale Gruppe von Astronomen hat das am weitesten entfernte Beispiel einer seltenen Klasse von Galaxien identifiziert, die Gammastrahlen aussenden. Das sogenannte Objekt BL Lacertae wurde zu Beginn des Weltraums entdeckt, innerhalb der ersten zwei Milliarden Jahre des Alters des Universums. Heute ist der Weltraum 13,8 Milliarden Jahre alt. Forscher von DESY, der Complutense University of Madrid, der University of California, Riverside und der Clemson University berichten in The Astrophysical Journal Letters über ihre Entdeckung. Sie verwendeten eines der größten optischen Teleskope der Welt Großes Teleskop der Kanarischen Inseln (GTC) am Observatorio del Roque de los Muchachos auf der Insel La Palma.
Nur ein kleiner Bruchteil der Galaxien sendet Gammastrahlen aus, die die extremste Form von Licht darstellen. Astronomen glauben, dass diese hochenergetischen Photonen aus der Nähe des supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum dieser Galaxien stammen. Wenn dies geschieht, werden sie als aktive Galaxien bezeichnet. Ein Schwarzes Loch absorbiert Materie aus seiner Umgebung und gibt Jets oder, mit anderen Worten, kollimierte Materie- und Strahlungsströme ab. Einige dieser aktiven Galaxien (weniger als ein Prozent) haben Jets, die versehentlich auf die Erde zeigen. Wissenschaftler nennen sie Blazare, und sie sind eine der stärksten Strahlungsquellen im Universum.
Es gibt zwei Arten von Blazaren: BL L-Objekteacertae (BL Lac) und Flachspektrum-Radioquasare (FSRQ). Das derzeitige Verständnis dieser mysteriösen astronomischen Objekte ist, dass FSRQs relativ junge aktive Galaxien sind, die reich an Staub und Gas sind und ein zentrales Schwarzes Loch umgeben. Schließlich ist die Menge an Materie, die für die Stromversorgung des Schwarzen Lochs verfügbar ist, aufgebraucht, und das FSRQ entwickelt sich zu einem BL-Lac-Objekt. „Mit anderen Worten, BL Lacs können eine ältere und fortgeschrittene Phase des Blazar-Lebens darstellen, während FSRQs einem Erwachsenen ähneln“, erklärt Vaidehi Palia von DESY, Erstautor der Veröffentlichung.
„Da die Lichtgeschwindigkeit begrenzt ist, erkunden wir das Universum umso früher, je weiter wir schauen“, sagt Alberto Dominguez vom Institut für Teilchenphysik und Raumfahrt (IPARCOS) der Universität Complutense in Madrid. Das am weitesten entfernte FSRQ wurde aus der Ferne identifiziert, als das Universum erst eine Milliarde Jahre alt war. Zum Vergleich: Der am weitesten entfernte BL Lac wurde in einem Alter entdeckt, als das Universum etwa 2,5 Milliarden Jahre alt war, was die Hypothese der Evolution von FSRQ zu BL Lacs unterstützt.
Das kürzlich entdeckte Objekt BL Lac mit der Katalognummer 4FGL J1219.0 + 3653 ist jedoch viel weiter als der bisherige Rekordhalter. „Wir haben einen BL Lac entdeckt, der sogar vor 800 Millionen Jahren existierte, als das Universum weniger als 2 Milliarden Jahre alt war“, berichtet Co-Autorin Christina Cabello, Doktorandin bei IPARCOS. „Diese Entdeckung stellt das aktuelle Szenario in Frage, dass BL Lacs tatsächlich eine entwickelte Phase von FSRQ ist“, fügt IPARCOS-Professor Nicolas Cardiel hinzu, ebenfalls Mitautor der Veröffentlichung. Und IPARCOS-Professor und Co-Autor Jesus Gallego kommt zu dem Schluss: „Diese Entdeckung hat unser Wissen über die kosmische Entwicklung von Blazaren und aktiven Galaxien im Allgemeinen in Frage gestellt.“
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