Quasare – Energie-Monster am Rand der Welt - wissenschaft.de
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Quasare – Energie-Monster am Rand der Welt

Die geheimniosvollen Quasare sind die fernsten Objekte im All. Ihre gewaltige Energie stammt aus einem Schwarzen Loch.

Die Astronomen wußten zunächst nichts Rechtes mit jenen schwachen Pünktchen anzufangen, die aussahen wie Sterne, doch eine starke Radiostrahlung ausschickten und ein optisches Spektrum hatten, das mit keinem der „normalen“ Sterne übereinstimmte. „Quasar“, dieses Kunstwort erfanden sie für die geheimnisvollen Objekte – eine Abkürzung für „Quasistellar Radio Source“, also sternartige Strahlungsquelle.

Die Radioastronomen hatten den ersten dieser geheimnisvollen „Sterne“ 1960 entdeckt. Doch erst drei Jahre später gelang dem „optischen Astronomen“ Maarten Schmidt am Mount-Palomar-Observatorium die Deutung der rätselhaften Spektren: Sie sind gar nicht so exotisch, sondern stimmen durchaus mit den bekannten Linienmustern überein. Was dort strahlt, sind also die gleichen Atome wie die in den normalen Objekten des Weltalls – die Linien sind lediglich extrem weit zum roten Ende des Spektrums hin verschoben.

Das sprach dafür, daß sich die Objekte extrem rasch von uns wegbewegen. Bei vielen schien die Geschwindigkeit über 100000 Kilometer pro Sekunde zu liegen, mehr als ein Drittel der Lichtgeschwindigkeit.

Im Laufe der Zeit fanden die Astronomen weitere dieser eigenartigen Objekte, und je mehr sie untersuchten, um so größere Geschwindigkeiten fanden sie. Die verschobenen Spektrallinien eines im Jahre 1996 gefundenen Quasars deuten auf eine Geschwindigkeit von 94 Prozent der Lichtgeschwindigkeit hin.

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Da sich im Bild vom expandierenden Weltall die Himmelskörper mit um so größerer Geschwindigkeit von uns wegbewegen, je weiter sie von uns entfernt sind, muß dieser Quasar mehr als zehn Milliarden Lichtjahre von uns entfernt gewesen sein, als er das Licht aussandte, das uns heute erreicht.

Aus den geschätzten Entfernungen und den Helligkeiten, mit denen sie am Himmel stehen, kann man auf ihre Strahlungsleistung schließen: Einige strahlen tausendmal heller als die hellsten Sternsysteme mit ihren Hunderten von Milliarden Sternen.

Dabei scheint die Energie der Quasare aus ganz kleinen Raumbereichen zu kommen, denn die eigentliche Lichtquelle erscheint im Fernrohr nur als ein heller Punkt. Was auch immer die Quelle dieser gewaltigen Strahlung ist, der Durchmesser des Raumgebiets, in dem sie freigesetzt wird, ist mit dem Durchmesser der Merkur-Bahn um die Sonne vergleichbar. Aus einem solch winzigen Raum kommt das Milliardenfache der Leuchtkraft der Sonne! Die einzige Energiequelle, die zu dieser gewaltigen Strahlungsleistung fähig ist, ohne sich in kürzester Zeit zu erschöpfen, ist ein Schwarzes Loch, in das Materie hineinfällt. Bevor sie dort auf Nimmerwiedersehen verschwindet, erhitzt sie sich und strahlt gewaltige Energiemengen ab.

Die Energieleistung eines Quasars könnte dadurch erklärt werden, daß pro Jahr etwa eine Sonnenmasse an Materie kontinuierlich in ein Schwarzes Loch einströmt. Woher soll bei einem isoliert stehenden Schwarzen Loch die Materie kommen, die beim Einstürzen strahlt?

Schon frühzeitig hatte man entdeckt, daß die punktförmigen Quellen von nebligen Wölkchen umgeben sind. Heute weiß man es genauer: Quasare stehen in Sternsystemen. In ihnen bilden sich aus Gasmassen Sterne, die am Ende ihres Lebens wieder Gase in ihre Umgebung blasen. Wenn im Zentrum solch eines Sternsystems ein Schwarzes Loch steht, so zieht es Gas- und Staubmassen, bisweilen auch ganze Sterne, in sich hinein. Das könnte vielleicht die Erklärung für die Energiequelle der Quasare sein.

Rudolf Kippenhahn

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