Das VLA-Radioteleskop wurde versehentlich in der Cygnus A-Galaxie entdeckt, der ersten Radiogalaxie in der Geschichte der Astronomie, dem zweiten supermassiven Schwarzen Loch, das seit mehr als 20 Jahren vor Wissenschaftlern verborgen ist. Dies geht aus einem Artikel hervor, der zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen wurde.
„Die ersten Fotos dieser Galaxie, die 1980 von der VLA aufgenommen wurden, wurden zum Markenzeichen der Radioastronomie und ihrer Fähigkeiten. Als das Teleskop 2012 aktualisiert wurde, wollten wir neue Bilder dieses Objekts. Zu unserer Überraschung fanden wir plötzlich ein Objekt im Zentrum der Galaxie, das in allen alten Bildern fehlte “, sagt Rick Perley vom US-amerikanischen National Radio Astronomy Observatory in Socorro.
Galaxy Swan A oder 3C 405 ist die erste der Menschheit bekannte "Radiogalaxie" - eine riesige Familie von Sternen, die wir im optischen Bereich aufgrund der großen Entfernung zwischen ihnen und der Milchstraße nicht sehen können, aber durch ihre starke Funkemission gesehen werden können. Zum Beispiel erzeugt Schwan A jede Sekunde ungefähr die gleiche Energiemenge, die ungefähr 260 Milliarden Sonnen emittieren könnten.
Die Quelle dieser Strahlung sind, wie Beobachtungen von Cygnus A in den späten 1970er Jahren zeigten, supermächtige Quasare - aktive Schwarze Löcher in den Zentren von Radiogalaxien, die einen Teil der von ihnen "gekauten" Materie in Form dünner Strahlen superheißer Materie, die auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wurden, in das intergalaktische Medium ausstoßen. Diese Strahlen, die sogenannten Jets, leuchten hell im Funkbereich und sind in den Bildern von Galaxien leicht an ihren hellen und langen "Schwänzen" zu erkennen.
Foto von zwei Schwarzen Löchern im Zentrum der Cygnus-Galaxie A. Foto: Perley et al., NRAO / AUI / NSF
Bei der routinemäßigen Beobachtung von Cygnus A nach dem VLA-Update im November 2016 stellten Perley und seine Kollegen fest, dass die Bilder des 3C 405-Kerns nicht ein, sondern zwei Paare solcher "Schwänze" zeigen. Eines davon entsprach dem Schwarzen Loch, das Astronomen in den 1970er und 1980er Jahren sahen, und das zweite, etwa 1.500 Lichtjahre entfernt, war ein neues und bisher unbekanntes Objekt.
Diese Entdeckung weckte das Interesse der Wissenschaftler und sie verfolgten die mysteriöse Struktur in Cygnus A mit anderen Teleskopen, die diese Galaxie im Rest des elektromagnetischen Spektrums sehen können. Diese Beobachtungen bestätigten, dass das "nicht identifizierte Objekt" tatsächlich existiert, und beschränkten die Liste möglicher Varianten seines Ursprungs auf zwei Dinge - einen Ausbruch und die Überreste einer mächtigen Supernova oder eines anderen supermassiven Schwarzen Lochs, das kürzlich "aufgewacht" war und begann, das umgebende Gas und den Staub zu fressen.
Wie die Wissenschaftler bemerken, ist es immer noch unmöglich zu sagen, welche dieser Optionen der Wahrheit näher kommt - die Lumineszenzstärke des Cygnus A2-Objekts und seine spektralen Eigenschaften passen im Prinzip zu den Werten, die sowohl für Supernovae als auch für Schwarze Löcher akzeptabel sind, die begonnen haben, Materie zu absorbieren.
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Im Allgemeinen neigt sich Purleys Team jedoch zu einem Schwarzen Loch, da Supernovae dieser Art, die starke und lang anhaltende Gammastrahlenausbrüche und Radiostrahlen erzeugen, äußerst selten sind. Weitere Beobachtungen von 3C 405, so hoffen Wissenschaftler, werden helfen zu verstehen, ob dies der Fall ist oder nicht.
Wenn Cygnus A2 tatsächlich ein Schwarzes Loch ist, haben Wissenschaftler die einmalige Gelegenheit, den Quasar des "Aufwachens" zu verfolgen und zu verstehen, wie sich ihre Aktivitäts- und Winterschlafperioden auf die Entwicklung von Galaxien auswirken und wie das Auftreten eines zweiten supermassiven Schwarzen Lochs das Verhalten eines solchen Kosmos beeinflussen kann "Schwergewichte".
