Wide field imaging
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WS 2004/05 HochauflösendeRadiobeobachtungenaktiver Galaxienkerne Silke Britzen MPIfR, Bonn 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 1 Jede 2. Woche! Termine: 05.11.2004 • Geplant: pdf-Version 19.11.2004 der Vorlesung im Internet 03.12.2004 Baustelle!! 17.12.2004 Meine e-mail: 14.01.2005 [email protected] 28.01.2005 11.02.2005 Heute: Schwarze Löcher & Das Standardmodell für Aktive Galaxienkerne Überblick: Wintersemester 2004/05 As t r ophy s i k ak t i v er Gal ax i enk er ne Einführung und Überblick Aktive Galaxienkerne Was heißt „ aktiv“ ? Welche Arten gibt es – der Zoo, wichtigste Merkmale AGN Radio-Durchmusterungen Schwarze Löcher: Das Standardmodell: Schwarzes Loch + Akkretionsscheibe +Jet Das Jet-Phänomen Jets von pc- zu kpc-Skalen Scheinbar überlichtschnelle Bewegungen Krümmungen & Präzession Polarisation MHD & Jetsimulationen Variabilität Überblick: Zeitskalen & Wellenlängen Theoretische Modelle Überblick: Wintersemester 2004/05 As t r ophy s i k ak t i v er Gal ax i enk er ne K o ssm m o lo g isch e E vo lu tio n d e r A G N U n s e re M ilch stra ß e u n d d ie M ö g lich ke it e in e s S ch w a rze n L o ch s im Z e n tru m V e re in h e itlic h u n g sth e o rie n itlich K o ssm m o lo g ie m it A ktive e rn e n ktiv e n G a la xie n kke O ffe n e F ra g e n d e r E rfo rsch u n g a ktive k tive r G a la xie n ke rn e 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 4 SchwarzeLöcher & DasStandardmodell für AktiveGalaxienkerne 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 5 Litera tu re Books: A ctiv e galactic n u clei, 1990, R.D . B lan d ford , 20th SA A S-FEE lectu res A n In trodu ction to A ctiv e Galactic Nu clei, Bradley M. Peterson A ctiv e Galactic Nu clei: From th e Cen tral Black Hole to th e Galactic En v iron m en t, Julian H. Krolik Qu asars an d A ctiv e Galactic Nu clei : A n In trodu ction Ajit Kembhavi & Jayant V. Narlikar Hom ep a ge v on A . Mü ller, LSW: w w w .lsw .uni-he ide lbe rg.de /use rs/a mue lle r A rtic le s: T h eory of Extragalactic Radio Sou rces , B eg elm an , M .C ., R.D . B lan dford , & M .J . Rees, 1984, Rev s. M od ern Phy sics 56, 255 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 6 Schwarze Löcher Warum? Was ist ein Schwarzes Loch? Wie entstehen Schwarze Löcher? Zur Geschichte der Schwarzen Löcher Wie funktionieren Aktive Galaxienkerne? S ch w a rze s L o ch , A kkre tio n ssch e ib e , Je t Nachweise und Sichtungen Schwarzer Löcher 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 7 SchwarzeLöcher, warum? 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 8 Schwarze Löcher, warum? Zur Erklärung großer, dunkler, kompakter Massen in den Kernen der Galaxien Zur Erklärung der enormen Leuchtkräfte der aktiven Galaxienkerne Erklärung der Entstehung der riesigen, gebündelten Plasmaströme (Jets), die aus dem Innern aktiver Galaxien ausgeworfen werden und schließlich die Galaxie selbst in ihrer Ausdehnung übertreffen CHANDRA Röntgen Bild, Jetlänge: 30 000 Lichtjahre 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 9 Evidence for SMBH Wehrle et al. 1998 Superluminal motions: a p p a r e n t Perlman et al. 2001 Exceptional stability o f j e t di r e c t i o n o n t i me s c a l e s o f 6 ~1 0 y e a r s Proper motions o f s t a r s a r o u n d Sg r A* i mp l y a b l a c k h o l e o f 1 0 5 s o l a r ma s s e s s peeds wh i c h r ef f ec t i me c h a n i ener gy b app ~2 0 , equi r es an ve s m f or r el eas e Observations of accretion disks: Ke p l e r i a n mo t i o n s i mp l y d ens i t i es o f ~1 0 12 Msol / p c 3 Ghez et al. 2000 Other evidence: r api d v ar i abi l i t y , e mi s s i o n l i n e wi d t h , gr av i t at i onal r e d s h i f t o f Fe K l i ne, et c . Greenhill et al. 1995 Rangl i s t e der Ak t i v en Gal ax i enk er ne Typ B e is p ie le Nor mal e Gal . Radi ogal . Seyf er t Bl azar Michstraße M87, NGC4151 3C273 Cygnus A Elliptisch, Galaxientyp Spiral Spiral Irregulär Quasar BL Lac, 3C279 Elliptisch? irregulär Leuchtkraft 4 Sonneneinheit Zentrale Masse 2.6 x 10 6 < 10 8 8 10 -10 6 11 11 10 -10 9 3 x 10 6 10 -10 9 14 6 9 10 -10 10 -10 nur 5% nur 5% radio-hell radio-hell 11 14 10 -10 6 9 10 -10 Sonneneinheit R ad io Schwach +jets+lobes Vollkommen O p tisc h /I R verdeckt schwach R ö n tge n G am m a schwach Variabilität Zeitskala zentr. Obj. nicht bek. Jets Pop II Sterne Kontinuum stark Jets Jets hell, schnell variabel Jets breite Emissions - breite Emissions- Spektrallinien linien stark linien stark stark schwach mittel Monate- Stunden- Stunden- Stunden- Monate Jahre Jahre Jahre stark schwach/n. stark Th e Cu rren t Pa ra d ig m of A GN- A ct Type 1: One-Sided Jets; Broad and Narrow Line Region; No absorption of soft X-Rays NGC 4261, Jaffe et al. (1996) Type 2: Two-Sided Jets; Free-Free Absorption; Narrow Line Region; Strong Absorption of soft X-Rays CXC/M.Weiss Wasist einSchwarzesLoch? = Lösungen der Einsteinschen Feldgleichungen 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 13 Was ist ein Schwarzes Loch? Besonders kompakte Objekte, die so dicht sind, daß ab einem bestimmten Abstand, dem Ereignishorizont (event horizon), nicht einmal Licht zu entweichen vermag. Schwarzschildradius: R=2 G M/c2 Eddington Leuchtkraft: für eine gegebene zentrale Masse kann die Leuchtkraft nicht die Eddington Leuchtkraft übersteigen: L<1.26 x 1038M/M Sonne erg sec-1 Was ist ein Schwarzes Loch? Schwarzschild beschreibt nicht-rotierende, die Kerr-Lösung rotierende Schwarze Löcher Oben: gleiche Massen, aber Kerr-Loch ist kleiner, Rotation wird mit KerrParameter dargestellt: α =0, keine Rotation; α =-1 maximale retrograde Rotation; α =1 maximale prograde Rotation: abhängig von Vorgeschichte, Alter und Akkretionsaktivität des Schwarzen Lochs • Die drei-dimensionale Geometrie des Schwerefeldes um ein Schwarzes Loch als ``Delle'' in einer zwei-dimensionalen Ebene darstellbar; Das Licht eines Objektes tief in so einer ``Delle'' kann einen außenstehenden Beobachter nicht mehr erreichen; das Objekt ist jenseits des Beobachtbaren, jenseits des ``Horizonts''. Das Wort ``schwarz'' deutet auf diese Unmöglichkeit, das Wort ``Loch'' deutet auf die skizzierte Geometrie Beisp iele fü r d ie Ra d ien Sch w a rz er Löch er M ass e E rd e R a d iu s d e s S c h w a r z e n L o c h s 5 .9 8 x 1 0 2 7 g S o n n e 1 .9 8 9 x 1 0 3 3 g 0 .9 cm 2 .9 km S te rn 5 -fa ch e r S o n n e n m a sse 9 .9 4 5 x 1 0 3 3 g 1 5 km G a la xie n ke rn 1 0 9 S o n n e n m a ss en sse 3 x 1 0 9 km Massenskala Schwarzer Löcher Schwarzes Loch kann beliebige Massen haben Primordiale Schwarze Löcher (Mini-Löcher): sehr klein, Massen von 10-15 Sonnenmassen, Radius des Ereignishorizonts 10-12m, Existenz spekulativ, Frühphase des Universums? Keine Hinweise auf Existenz aus Beobachtungen Stellare Schwarze Löcher: entstehen im Rahmen der Sternentstehung, wiegen wenige Sonnenmassen bis 100 Sonnenmassen; kompakteste Endkonfiguration neben Weißen Zwergen, Neutronensternen; entstehen aus Sternexplosionen (Supernovae) 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 18 Mi cr oquasar s ( si mi l ar t o AGN?) Diagram illustrating current ideas concerning microquasars, quasars and gamma-ray bursts (not to scale). It is proposed that a universal mechanism may be at work in all sources of relativistic jets in the universe. Synergism between these three areas of research in astrophysics should help to gain a more comprehensive understanding of the relativistic jet phenomena observed everywhere in the universe. Massenskala Schwarzer Löcher Massereiche Schwarze Löcher: 102 bis 105 Sonnenmassen; muß in Zentren on Kugelsternhaufen existieren (M15, G1); hungernde Schwarze Löcher Supermassereiche Schwarze Löcher: Zentren von Galaxien (jeder Galaxie); über Akkretion von Plasma wird die enorme Helligkeit der AGN gespeist; Where does the radiation come from? B 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne Boettcher et al. 21 Where does the radiation come from? B Boettcher et al. WieentstehenSchwarzeLöcher? 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 23 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 25 Kosm isch es Sp ek ta k el: Wech selw irk en d Kosm isch es Sp ek ta k el: Wech selw irk en d Zur Geschichte 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 28 Zur Geschichte Schwarzer Löcher Erste Erwähnung:Pfarrer, Geologe und Astronom John Michell (17241793), Publikation der Royal Society 1783: „ ……and by supposing light to be attracted by the same force in proportion to ist mass with other bodies, all light emitted from such a body would be made to return towards it, by ist own proper gravity.“ Ähnlich: Pierre Simon de Laplace 1795 Albert Einstein (1879-1955): Spezielle Rleativitätstheorie 1905 (RaumZeit-Kontinuum), Allgemeine Relativitätstheorie 1915 (Theorie der Gravitation) Karl Schwarzschild (1873-1916): findet die erste Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen 1916: äußere Schwazschild-Lösung, beschreibt nicht-rotierende, statische Löcher, Ereignishorizont und zentrale Singularität; innere Schwarzschild-Lösung, nicht mehr statisch, keine Vakuumraumzeit mher, von inkompressibler Flüssigkeit erzeugt, die Kugelform besitzt 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 29 Zur Geschichte Schwarzer Löcher Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995) 1930, füer eine Ansammlung entarteter, relativistischer materie gibt es Grenzmasse, oberhalb Chandrasekhar-Grenze kann Gravitationskollaps nicht aufgehalten werden Julius Robert Oppenheimer (1904-1967) und Hartland Snyder (1913-1962) 1939 erste Berechnung, relativistischer Gravitationskollaps einer homogenen Flüssigkeitskugel, Abschirmung während des Kollapses durch die Ausbildung eines Ereignishorizontes Jahrzehnte der Ignoranz des Problems (Ablehnung durch Eddington und Landau) Roy Patrick Kerr (1934) 1963, Verallgemeinerung der SchwarzschildLösung auf rotierende Schwarze Löcher Physiker Roger Penrose vermutet 1964 die Existenz von Singularitäten im Innern Schwarzer Löcher 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 30 Zur Geschichte Schwarzer Löcher Verallgemeinerung der Kerr-Metrik: Schwarze Loch besitzt nun neben Masse und Drehimpuls auch Ladung: Kerr-Newman Lösungen, 1965, E.T. Newman, E. Couch, K. Chinnapared, A. Exton, A. Prakash, R. Torrence R.H. Boyer und R.W. Lindquist finden 1967 heutige Standardschreibweise für rotierende, ungeladene Schwarze Löcher: Boyer-Lindquist Form John Archibald Wheeler (*1911) findet 1967 den Begriff Schwarzes Loch (statt gefrorener Stern, kollabierter Stern), Keine-Haar-Theorem: Schwarze Löcher haben maximal nur 3 Eigenschaften: Masse, Drehimpuls, Ladung: „ Ein schwarzes Loch hat keine Haare.“ Stephen W. Hawking (*1942) 1970,die Oberfläche eines Schwarzen Lochs, der Horizont, nimmt weiter zu (z.Bsp. durch Akkretion) 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 31 Zur Geschichte Schwarzer Löcher T o m B o lto n id e n tifizie rt 1 9 7 2 C yg n u s X -1 a u fg ru n d R ö n tg e n e m issio n a ls e rste n K a n d id a te n fü r e in ste lla re s S cch h w a rze s L o ch 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 32 Zur Geschichte Schwarzer Löcher Hawking leitet 1974 die Hawking-Strahlung ab: Schwarze Löcher können Teilchen emittieren, wenn der quantentheoretische Prozess der Paarbildung nahe am Ereignishorizont stattfindet. Sehr leichte Schwarze Löcher (1018 g) können durch diese Teilchenemission am Horizont verdampfen. Hubble Space Teleskop findet 1994 Evidenz für supermassereiches Schwarzes Loch in M87: Paradigma Aktiver Galaktischer Kerne 2002: schwache Evidenz für massereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Kugelsternhaufen 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 33 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 34 Zur Geschichte Schwarzer Löcher Pawel O. Mazur und Emil Mottola finden 2001 eine Alternative zu den Schwarzen Löchern ohne Horizont: Gravasterne, kommt ohne zentrale Singularität aus 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 35 Zur Geschichte Schwarzer Löcher R. Genzel (MPE), 2003, finden Blitze im Nahinfrarotbereich aus dem Zentrum der Milchstraße: das Galaktische Schwarze Loch rotiert, beste bisher gefundene Evidenz für die Rotation eines Schwarzen Lochs 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 36 Zur Geschichte Schwarzer Löcher S . K o m o ssa , 2 0 0 4 , B e o b a ch tu n g Z e rriss e in e s S te rn s u n te r ve rh e e re n d e r W irku n g vo n G e ze ite n krä fte n e in e s su p e rm a sse re ich e n S ch w a rze n L o ch s • RX J1242-1119 in einer Entfernung von z = 0.05, also etwa 210 Mpc DieSchwarzschild-Lösung 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 38 A. Müller DieKerr-Lösung 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 40 Die Kerr-Lösung Effekte in der Nähe des SL: Doppler-Effekt Beaming: spezielle Relativitätstheorie, Kollimation der Strahlung in Bewegungsrichtung des Emitters, In Umgebung von SL rotiert Plasma außerhalb der marginal stabilen Bhn Keplersch in geometrisch dünner Akkretionsscheibe, Beaming bewirkt, daß der Teil der Scheibe, der auf den Beobachter zurotiert heller wird, während der andere Teil der Scheibe, in der Helligkeit unterdrückt wird Gravitationsverschiebung: nahe des Ereignishorizontes kommt es zu einer Verschiebung der Wellenlänge der Photonen zum roten, niederenergetischen Ende hin; Ursache: starkes Gravitationsfeld des SL, gegen das die Photonen ankämpfen müssen, Emissiom am Horizont wird reduziert: es bildet sich ein Schatten 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 41 Die Kerr-Lösung B e sch re ib t ro tie re n d e , e le ktrisch u n g e la d e n e S ch w a rze L ö ch e r F ra m e -D ra g (M its c h le p p e n d e s B e z u g s s y s te m s ) : ro tie re n d e s S ch w a rze L o ch zw in g t a m H o rizo n t a lle s, M a te rie , L ic h t, se lb sstt d e n R a u m (g e n a u e r: d ie R a u m zze e it), in ich se in e U m la u frich tu n g u n d m it g le ich e r W in ke lg e sch w in d ig ke it zu ro tie re n ; g lo b a l p o lo id a le M a g n e tfe ld e r w e rd e n in d e r N ä h e vo n K e rr-L ö ch e rn ve rd rillt (T o rsio n ), d ie F e ld lin ie n w e rd e n zu sa m m e n g e q u e tsch t u n d ro tie re n , M a g n e tfe ld stä rke sig n ifika n t e rh ö h t, ro tie re n d e s L o ch tre ib t A lfve n -W e lle n a n (rä u m lich u n d ze itlich va ria b le s M a g n e tfe ld )= > T o rsio n a le r A lfve n -W e lle n Z u g (T o rsio n a l A lfve n W a ve T ra in , T A W T ): e in e M H D -W e lle , d ie e n tla n g d e r R o ta tio n sa ch se d e s S ch w a rze n L o ch s p ro p a g ie rt u n d d a b e i P la sm a m itre iß t = > m itte ls d ie se s M e ch a n ism u s kö n n te d ie Je t-E n ts te h u n g fu n ktio n ie re n How are the jets at the centres of Quasars launched and collimated ? 3­dimensional magnetohydrodynamic (MHD) jet simulations Nakamura et al. 2001 MHD simulation of a confining Bfield anchored in a rotating disk Die Kerr-Lösung Beschreibt rotierende, elektrisch ungeladene Schwarze Löcher Stabile Keplerbahnen um ein Schwarzes Loch, stabile und instabile Orbits, 5 Möglichkeiten F ä llt d ire kt a u s d e m U n e n d lich e n in d a s S L W ird a u s d e m U n e n d lich e n e in g e fa n g e n u n d fä llt n a ch e in ig e n U m lä u fe n in d a s S L B e sch re ib t sta b ile K re isb a h n (ko n sta n te r R a d iu s) B e sch re ib t e llip tisch e B a h n m it e in e r P e ria stro n -D re h u n g um das S L E n tko m m t d e m S L Die Kerr-Lösung A. Müller • Ringsingularität: Massenfluß in einem unendlich dünnen Ring, Quele des rotierenden Gravitationsfeldes Akkretionsscheiben umrotierende Schwarze Löcher 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 48 Akkretionsscheiben Akkretion (lat. Accrescere: hinzuwachsen) bezeichnet den Vorgang, daß ein massebehaftetes Objekt Materie aufsammelt 2 Typen von akkretierenden SL: ste lla re (M a te rie e in e s B e g le its te rn ss)) u n d itste su p e rm a sse re ic he S L ich 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 49 M a te rie , d ie a u s d e r O b e rflä ch e e in e s S te rn s d u rch e in b e g le ite n d e s S ch w a rze s L o ch g e zo g e n w ird , b ild e t e in e R ö n tg e n stra h le n e m ittie re n d e S ch e ib e u n d flie ß t la n g sa m in d a s S ch w a rze L o ch ch. A. Müller Schwarzes Loch zieht Material von einem Begleitstern Material ab und bildet eine Akkretionsscheibe aus Akkretionsscheiben Akkretion (lat. Accrescere: hinzuwachsen) bezeichnet den Vorgang, daß ein massebehaftetes Objekt Materie aufsammelt großskaliger Staubtorus, der riesiges, kaltes Materiereservoir von 104 bis 108 Sonnenmassen darstellt, kpc-Skala; nicht stabil -> Materie fällt ins Zentrum; innerhalb des Staubtorus bildet sich abgeflachter Akkretionsfluß: die Standardscheibe, optisch dick, Materie bewegt sich Keplersch und nimmt aufgrund des Drehimpulses dünne Scheibengestalt an; als verformbares Fluidum beschreibbar; Akkretionsfluß kann hohe Geschwindigkeiten erreichen und unterliegt der Turbulenz, Scherungskräfte wirken, wichtige: magnetische Turbulenz 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 52 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 53 Akkretionsscheiben Je näher am SL um so schwieriger die Beschreibung: Akkretionsfluß wird heißer, akkretiertes Material ionisiert (Elektronen + Ionenrümpfe): Plasmaphysik, sich bewegende Plasmateilchen erzeugen Magnetfelder: Magnetohydrodynamik, dann gekrümmte Raumzeit, allgemeine Relativitätstheorie, Plasmageschwindigkeiten nehmen zu, Spezielle Relativitätstheorie A. Müller BeobachtungSchwarzeLöcher 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 55 Beobachtung Schwarzer Löcher Nicht direkt beobachtbar aber verheerende Wirkung auf Umgebung!! Spektro-relativistische Verifikation: Umgebung heizt sich auf, Röntgenstrahlung, Emissionslinien (Eisen, Nickel, Chrom) die in unmittelbarer Nähe des SL entstehen, Profile der Spektrallinien verraten viel über die physikalischen Eigenschaften des Systems; aus dem Linienprofil die Neigung der kalten Standardscheibe der kalten Standardscheibe ableiten, den Rotationszustand des Schwarzen Loches folgern, die Ränder der Standardscheibe bestimmen oder etwas über das Geschwindigkeitsfeld des Plasmas erfahren 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 56 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 57 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 58 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 59 Beobachtung Schwarzer Löcher Nicht direkt beobachtbar aber verheerende Wirkung auf Umgebung!! Eruptive Nachweismethode: Röntgenflares, wenn Sterne sich dem Loch bis auf den Gezeitenradius nähern, bis zu 110 Mio Sonnenmassen, GRB 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 60 Zur Geschichte Schwarzer Löcher S . K o m o ssa , 2 0 0 4 , B e o b a ch tu n g Z e rriss e in e s S te rn s u n te r ve rh e e re n d e r W irku n g vo n G e ze ite n krä fte n e in e s su p e rm a sse re ich e n S ch w a rze n L o ch s 20.01.05 • Hochauflösende aktiver RX J1242-1119 in einer Radiobeobachtungen Entfernung von z =Galaxienkerne 0.05, also etwa 210 Mpc 61 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 62 Beobachtung Schwarzer Löcher Nicht direkt beobachtbar aber verheerende Wirkung auf Umgebung!! Kinematische Methode: vermißt die Bahnen von Sternen, Bsp. Sagittarius A* 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 63 20.01.05 Hochauflösende Radiobeobachtungen aktiver Galaxienkerne 64 Beobachtung Schwarzer Löcher Aberrative Methode: Sl können durch ihre tiefen Potentialtöpfe die Richtung von Strahlen ablenken, Lensing, Gravitationslinse Computererzeugt, Sternbild Orion, Beugungseffekt der Gravitationswirkung des Schwarzen Lochs Mysteriöses dunkles Objekt unserer Galaxie, dass vor dem Hintergrund entfernter Sterne treibt und durch seine Wirkung als Gravitationslinse deren Licht dramatisch verstärkt. Beobachtung Schwarzer Löcher A. Müller O b s k u ra tiv e V e rifik a tio n : d ie A b so rp tio n d e e r S tra h lu n g a m E re ig n ish o rizo n t m it H ilfe vo n R a d io w e lle n zu d e te ktie re n … Beobachtung Schwarzer Löcher Akkretive Verifikation:Gas heizt sich bei Akkretion auf, Heizung erfolgt über Turbulenz und dissipative Viskosität, die in den Feldern gespeicherte Energie wird auf das Plasma in Form kinetischer Energie übertragen. Ein großer Teil des strömenden Plasmas wird vom SL aufgesammelt, reichert es mit noch mehr Massa an und vergößert es damit, das Gas leuchtet dabei in allen Spektralbereichen und sorgt für die typischen enormen Leuchtkräfte aktiver Galaxienkerne Zentrum unserer Nachbargalaxie M87, 1994 HST entdeckt Scheibe aus heißem Gas, die das Zentrum der Galaxie umkreist Scheibe erkennbar im linken unteren Bildteil D as B ild zeig t den K ern d er G alaxie N G C 4261. Im Zen tru m befin d et sich w ahrschein lich ein Schw arzes L och, d as v on einer 800 L ichtjahre großen Spiralscheib e au s Stau b u m ru nd et w ird .