Astronomen entdecken das „Auge von Sauron“ im Weltall: Langjähriges Rätsel gelöst – erfahren Sie, wie!

Weltraumwissenschaftler haben etwas aufgenommen, das wie das berühmte „Auge von Sauron“ im fernen Universum aussieht. Mit dieser jüngsten Entdeckung glauben sie, ein jahrzehntelanges kosmisches Rätsel gelöst zu haben.

Auge von Sauron
Ein atemberaubendes neues Bild eines direkt auf die Erde gerichteten kosmischen Jets hat Astronomen dabei geholfen, das Geheimnis hinter der ungewöhnlich hellen Emission hochenergetischer Gammastrahlen und Neutrinos aus einem seltsamen Himmelsobjekt zu lüften. © Y.Y. Kovalev et al

Ein internationales Forscherteam hat eine Entdeckung gemacht, die dazu beitragen wird, zu erklären, wie ein scheinbar langsamer Blazar namens PKS 1424+240 zu den hellsten jemals beobachteten Quellen hochenergetischer Gammastrahlen und kosmischer Neutrinos gehören kann. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics Letters veröffentlicht.

Auf der Suche nach einem Verständnis für den rätselhaften Blazar PKS 1424+240

Der Milliarden Lichtjahre entfernte Blazar PKS 1424+240 hat Astronomen seit langem vor ein Rätsel gestellt. Er stach als hellster Neutrino emittierender Blazar am Himmel hervor, wie vom IceCube Neutrino Observatory festgestellt wurde, und strahlte auch in sehr hochenergetischen Gammastrahlen, die von bodengestützten Cherenkov-Teleskopen beobachtet wurden.

Dank 15 Jahren hochpräziser radioastronomischer Beobachtungen mit dem Very Long Baseline Array (VLBA) ist es Forschern nun gelungen, ein detailliertes Bild dieses Jets mit einer bisher unerreichten Auflösung zu erhalten.

Interessanterweise schien sich jedoch sein Radiostrahl langsam zu bewegen, was den Theorien widerspricht, dass nur die schnellsten Strahlen solch intensive hochenergetische Emissionen erzeugen können.

„Als wir das Bild rekonstruierten, war es absolut atemberaubend“, sagt Yuri Kovalev, Hauptautor der Studie und leitender Forscher des vom ERC finanzierten MuSES-Projekts am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR). „Wir hatten noch nie etwas Vergleichbares gesehen: ein nahezu perfektes toroidales Magnetfeld mit einem Jet, der direkt auf uns gerichtet war.“

Da der Jet fast genau in Richtung Erde ausgerichtet ist, wird seine hochenergetische Emission durch die Effekte der speziellen Relativitätstheorie drastisch verstärkt.

„Diese Ausrichtung erhöht die Helligkeit um den Faktor 30 oder mehr (...) Gleichzeitig scheint sich der Jet aufgrund von Projektionseffekten langsam zu bewegen – eine klassische optische Täuschung.“

Jack Livingston, einer der Mitautoren des MPIfR

Diese Frontalgeometrie ermöglichte es den Wissenschaftlern, das Herzstück des Blazar-Jets direkt zu beobachten – eine äußerst seltene Gelegenheit. Mit Hilfe polarisierter Funksignale konnte das Team die Magnetfeldstruktur des Jets kartografieren und so dessen wahrscheinliche spiralförmige oder toroidale Form aufdecken.

Diese Struktur spielt eine Schlüsselrolle beim Auslösen und Kollimieren des Plasmastroms und könnte für die Beschleunigung von Teilchen auf extreme Energien von entscheidender Bedeutung sein.

Galaxien, die von Schwarzen Löchern angetrieben werden und als Blazare bezeichnet werden, sind die häufigsten Quellen, die vom Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop der NASA entdeckt werden. Wenn Materie in das supermassive Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie fällt, wird ein Teil davon mit nahezu Lichtgeschwindigkeit entlang von Jets in entgegengesetzte Richtungen nach außen beschleunigt. Wenn einer der Jets wie hier dargestellt in Richtung Erde zeigt, erscheint die Galaxie besonders hell und wird als Blazar klassifiziert. Quelle: Wikimedia Commons | NASA/JPL-Caltech/GSFC

„Die Lösung dieses Rätsels bestätigt, dass aktive Galaxienkerne mit supermassiven Schwarzen Löchern nicht nur leistungsstarke Elektronenbeschleuniger sind, sondern auch Protonenbeschleuniger – die Quelle der beobachteten hochenergetischen Neutrinos“, folgert Kovalev.

Wird dazu beitragen, die Erforschung entfernter kosmischer Jets zu vertiefen.

Die Entdeckung ist ein Triumph für das MOJAVE-Programm, ein jahrzehntelanges Projekt zur Beobachtung relativistischer Jets in aktiven Galaxien mit Hilfe des VLBA. Wissenschaftler verwenden die Technik der Very Long Baseline Interferometry (VLBI), die Radioteleskope auf der ganzen Welt zu einem virtuellen Teleskop von der Größe der Erde verbindet. Dies bietet die höchste in der Astronomie verfügbare Auflösung und ermöglicht es ihnen, die Details entfernter kosmischer Jets zu untersuchen.

Forscher haben etwas aufgenommen, das wie das mythische „Auge von Sauron“ im fernen Universum aussieht, und damit möglicherweise ein kosmisches Rätsel gelöst, das seit einem Jahrzehnt ungelöst war.

„Ich bin begeistert, dass MOJAVE weiterhin bahnbrechende Ergebnisse liefert“, sagt Anton Zensus, Direktor des MPIfR und Mitbegründer des Programms. „Wir haben dieses Projekt 1994 gestartet, lange bevor das erste kosmische Neutrino entdeckt wurde. Und jetzt decken wir die Mechanismen hinter diesen unglaublichen Phänomenen auf.“

Dieses Ergebnis unterstreicht den Zusammenhang zwischen relativistischen Jets, hochenergetischen Neutrinos und der Rolle von Magnetfeldern bei der Entstehung kosmischer Beschleuniger – ein Meilenstein in der Multi-Messenger-Astronomie.

Quellenhinweis:

Looking into the jet cone of the neutrino-associated very high-energy blazar PKS 1424+240. August 12, 2025. Kovalev, et al.