Die künstlerische Vision eines Quasars in einer Sterngalaxie. Der Quasar wird durch ein supermassereiches Schwarzes Loch im galaktischen Zentrum befeuert. Wenn Gas um ein Schwarzes Loch in die Akkretionsscheibe eintritt, erwärmt es sich und setzt Energie im EM-Spektrum in Form von zwei starken Strahlen frei
Die Forscher nutzten das Herschel-Observatorium, um das jahrhundertealte Geheimnis der Entstehung starker Kaltgaswinde in der heißen Umgebung von Quasaren zu lösen.
Zum ersten Mal wurden Quasare in den 1960er Jahren entdeckt und wurden sofort zu Aufbewahrungsorten für kosmologische Geheimnisse. Diese Energiequellen sind 10.000-mal größer als die Helligkeit unserer Galaxie und fungieren als Kerne ferner Galaxien mit supermassiven Schwarzen Löchern im Zentrum. Gas wird in die Akkretionsscheibe des Schwarzen Lochs gezogen, auf extreme Temperaturen erhitzt und setzt Energie aus dem EM-Spektrum frei.
Seit mehr als einem halben Jahrhundert haben Wissenschaftler die Spektren von Quasaren untersucht, um den Ursprung von EM-Strahlen zu verstehen und ihren Weg zu unserem Planeten zu verfolgen. Ein wertvolles Werkzeug sind die Absorptionslinien in den Emissionsspektren von Quasaren. Sie zeigen Wellenlängenbereiche an, die von Strahlung absorbiert werden. Mit ihrer Hilfe ist es uns gelungen, die Zusammensetzung von Galaxien und Gaswolken zu verstehen. Ein Satz Absorptionslinien blieb jedoch unentschlüsselt.
Viele Quasare haben die Absorption schwerer Elemente durch kaltes Gas wie Kohlenstoff, Silizium und Magnesium nachgewiesen. Die Linien signalisieren, dass das Licht mit einer Geschwindigkeit von Tausenden von Kilometern pro Sekunde durch die Winde des kalten Gases strömt. Die Existenz solcher Winde ist keine Neuigkeit. Es ist jedoch schwierig zu erklären, wie sie es schaffen, solche Geschwindigkeitsindikatoren zu erreichen.
Wissenschaftler haben beschlossen, endlich zur Lösung dieses Problems zu gelangen. Sie verwendeten Informationen aus dem Herschel-Observatorium und zeigten erstmals, dass die Stärke der Metallabsorptionslinien in direktem Zusammenhang mit der Geschwindigkeit der Sternentstehung in Quasargalaxien steht. Dieser Trend deutet darauf hin, dass die Geburt eines Sterns als Mechanismus fungieren kann, der die mysteriösen starken Winde kontrolliert.
Diese Schlussfolgerung löst nicht nur eines der Rätsel der Quasare, sondern hilft auch, ein noch globaleres Geheimnis zu lüften: Warum ist die galaktische Größe in der Praxis begrenzt, obwohl dies theoretisch nicht der Fall ist.
Theoretiker sagen voraus, dass Galaxien wachsen können, aber der Überfluss an ultramassiven Galaxien ist noch nicht beobachtet worden. Höchstwahrscheinlich gibt es einen Prozess, der als Bremse fungiert. Beispielsweise können interne Gaswinde dafür verantwortlich sein.
Die Forscher treiben zwei mögliche Mechanismen voran: Supernova-Winde im Zusammenhang mit der Sternentstehung oder Winde im Zusammenhang mit supermassiven Schwarzen Löchern in der Mitte jedes Quasars. Die Analyse zeigt, dass mehr Misstrauen auf die zweite Option fällt.
