Porphyrion: Ein Mythos wird Wahrheit
Die massive Struktur erhielt den Namen Porphyrion. Dies geschah passend in Anlehnung an einen Riesen aus der griechischen Mythologie. Im Zentrum dieser Struktur befindet sich eine ferngelegene Galaxie. Dort, im Herzen, existiert ein supermassives schwarzes Loch. Sein Einfluss ist enorm. Es speit kraftvolle Jets aus beiden Enden. Diese haben eine Gesamtleistung von Trillionen Sonnen. Diese Entdeckung wird die Astrophysik revolutionieren.
Die Dimensionen der Jets und ihre Ungeheuerlichkeit
Die Jets ziehen sich über bemerkenswerte 23 Millionen Lichtjahre. Das sind 140 Mal länger als unsere Heimatgalaxie. Damit stellt es die größte bekannte Struktur dar, die von einem einzelnen astrophysikalischen Objekt erzeugt wird. Dies ist eine gewaltige Leistung, die es einer einzigen Entität ermöglicht, den Raum bis zu 200 Quintillionen km entfernt zu beeinflussen.
Die langanhaltende Präsenz der Jets und Rätsel der Energiequelle
Laut den Wissenschaftlern strömen diese Jets bereits seit etwa einer Milliarde Jahren in den tiefen Weltraum. Sie bewegen sich dabei in einer bemerkenswert geraden Linie. Aber woher erhalten sie all diese Energie? Ein großes Geheimnis. Auch wie es der Struktur gelingt, über solch enorme Distanzen intakt zu bleiben, bleibt unklar. Frühere Annahmen hielten 16 Millionen Lichtjahre für die Obergrenze dieser Jets.
Nicht die ersten ihrer Art, jedoch die größten
Obwohl die Jets von Porphyrion die größten schwarzen Loch-Jets sind, die bislang entdeckt wurden, sind sie nicht die ersten ihrer Art. Nicht alles, was sich in der Nähe eines supermassiven schwarzen Lochs befindet, wird hereingezogen. Einige Materie wird durch die intensive Gravitation verzerrt und beschleunigt. Schließlich wird sie in Jets ausgestoßen – und das beinahe mit Lichtgeschwindigkeit.
Eine Flut neuer Entdeckungen durch LOFAR
Zahlreiche kleine Jet-Systeme sind bereits bekannt. Auch ein paar Hundert größere Systeme gibt es. Mit der Umfrage des LOFAR-Radioteleskops hat sich diese Zahl auf über 10.000 erhöht. Porphyrion sticht hierbei besonders hervor. Die Entdeckung könnte ein Hinweis darauf sein, dass viele weitere ähnliche Strukturen existieren.
Das Mysterium der Jet-Aktivierung und des Alters
Wenn schwarze Löcher aktiv werden, emittieren sie Energie auf zwei Hauptweises – entweder durch Strahlung oder durch Jets. Porphyrions schwarzes Loch scheint jedoch in keinem dieser Modi zu arbeiten. Dies ist besonders merkwürdig. Auf detaillierte Untersuchung stellte sich heraus, dass Porphyrion sich etwa 7,5 Milliarden Lichtjahre entfernt befindet. Das bedeutet, wir beobachten es so, wie es vor 7,5 Milliarden Jahren war. Zu dieser Zeit gab es mehr radiative Modus schwarze Löcher.
Ein Blick hinter den Horizont – das Potenzial weiterer Entdeckungen
„Wir schauen möglicherweise auf die Spitze des Eisbergs“, sagt Martijn Oei, der leitende Autor der Studie. „Unsere LOFAR-Umfrage deckte nur 15 % des Himmels ab. Die meisten dieser riesigen Jets sind wahrscheinlich schwer zu erkennen. Daher glauben wir, dass es viele dieser Giganten dort draußen gibt.“
Zukunftsausblicke: Die Untersuchung der Umgebung von Porphyrion
Die Forscher haben auch vor, mehr über diese Jumbo-Jets zu erfahren. Besonders wie sie ihre Umgebung beeinflussen. Sie scheinen Energie zu verbreiten, in Form von kosmischen Strahlen, Wärme und Magnetfeldern, viel weiter über das Universum verteilt als bisher angenommen.
Die Ergebnisse dieser faszinierenden Forschung wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. Ein begleitendes Video erläutert die Studienarbeit im Detail.
YouTube-Video
Quelle: Oei, M.S.S.L., Hardcastle, M.J., Timmerman, R. et al. Black hole jets on the scale of the cosmic web. Nature 633, 537–541 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07879-y