Ein Blazar ist eine Galaxie, deren zentraler Kern hell in Wellenlängen vom energiearmen Radioband bis hin zur hochenergetischen Gammastrahlung leuchtet. Jedes Gammastrahlenphoton ist mehr als hundert Millionen Mal energiereicher als die vom Chandra X-ray Observatory beobachteten Röntgenstrahlen. Astronomen denken, dass der Kern des Blazars ein supermassives Schwarzes Loch enthält, vergleichbar mit dem Kern eines Quasars.
Die Emissionen entstehen, wenn Materie in die Nähe des Schwarzen Lochs gelangt und in gewaltigen, schmalen Jets aus geladenen Teilchen eruptiert, die sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegen. Zwei Eigenschaften von Blazaren, starke Radioemissionen und hohe Veränderlichkeit, sind die Folge der Akkretion und Jets.
Obwohl auch die Kerne anderer Galaxien Teilchenjets emittieren, vermutet man, dass die Klasse der Blazare aus unserer besonderen Beobachtungsperspektive resultiert: Wir blicken direkt frontal in diese Jets hinein. Die Ausrichtung macht diese Gebilde zu einzigartigen Untersuchungsobjekten exotischer physikalischer Aktivitäten, wofür die relativen Strahlungsintensitäten die Schlüsseldiagnostiken liefern.
Bei den meisten anderen Galaxien stammt die Infrarotstrahlung beispielsweise von erwärmtem Staub, aber bei Blazaren sprechen die Infrarotwellenlängen dafür, dass sie von Jets emittiert werden. Weil die Jetemissionen so hell sind, kann deren Heimatgalaxie verschleiert werden. Das führt dazu, dass bei Blazaren des BL-Lac-Typs keine Emissions- und Absorptionslinien registriert werden, weshalb ihre Entfernungen schwer zu bestimmen sind.
Die Astronomen Raffaele D’Abrusco und Howard Smith vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und ihre vier Kollegen berichten über die Entdeckung von Blazaren, die dieses allgemeine Paradigma herausfordern. Die Forscher fanden zwei Blazare des BL-Lac-Typs ohne offensichtliche Radioemissionen: “radioschwache” BL Lacs.
Sie entdeckten sie, indem sie den Fermi-Katalog mit hochenergetischen Quellen nutzten, um eine Reihe möglicher neuer Blazare zu identifizieren. Außerdem wurde der WISE-Infrarotkatalog herangezogen, um die Einordnung zu untermauern und die Positionen der Quellen am Himmel festzustellen. Nachdem sie Radiokataloge nach den entsprechenden Gegenstücken der Quellen durchsucht hatten, entdeckten sie zwei Quellen, die keine registrierten Radioemissionen aufwiesen.
Weil Blazare per Definition hochgradig veränderlich sind, und weil nicht alle Wellenlängen zur selben Zeit gemessen wurden, prüften die Wissenschaftler die Möglichkeit, ob sich die Emissionen bei einer oder mehr Wellenlängen genügend stark veränderten, um für die seltsamen Beobachtungen verantwortlich zu sein. Außerdem überprüften sie einige andere Möglichkeiten. Am Ende kamen sie zu dem Ergebnis, dass die Veränderlichkeit zwar eine mögliche Erklärung sein könnte, aber dass sie allein nicht das Rätsel der Radiostille lösen kann, falls sich diese Kandidaten wie andere Blazare verhalten.
Falls bestätigt, stellen diese neuen radioschwachen BL-Lac-Objekte die grundlegende Erklärung für Blazare infrage. Wie viele radioschwache BL-Lac-Blazare existieren, wie weit sie entfernt sind und wie sie entstanden und sich entwickelten – warum es sie überhaupt gibt – sind jetzt drängende Fragen in der extragalaktischen Astronomie.
Abhandlung: “Radio-weak BL Lac Objects in the Fermi Era” von F. Massaro, E. J. Marchesini, R. D’Abrusco, N. Masetti, I. Andruchow und Howard A. Smith, ApJ 834, 113, 2017.
(THK)
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