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Glossarbegriffe: Akkretionsscheibe

Description: Wenn ein astrophysikalisches Objekt Materie anzieht, kann diese Materie nicht direkt auf das anziehende Objekt fallen - es sei denn, sie bewegt sich bereits direkt geradeaus in Richtung auf das anziehende Objekt. Tatsächlich sorgt die Drehimpulserhaltung dafür, dass die Komponente der Geschwindigkeit des angezogenen Objekts, die senkrecht zur Linie zwischen ihm und dem anziehenden Objekt ist, umso größer wird, je näher das angezogene Objekt dem anziehenden Objekt kommt.

Oft sammelt sich die einfallende Materie in einer wirbelnden Scheibe aus Gas und Staub um das anziehende Objekt: Das ist die sogenannte Akkretionsscheibe. Materie kann vom inneren Rand der Akkretionsscheibe auf das anziehende Objekt fallen. Handelt es sich beim Zentralobjekt um ein kompaktes Objekt (d.h. ein Objekt mit sehr hoher Dichte wie ein Neutronenstern), gewinnt Materie beim Fallen auf die Akkretionsscheibe sehr viel Energie. Diese Energie kann die Akkretionsscheibe auf Temperaturen von Hunderttausenden oder sogar Millionen Kelvin aufheizen. Die Akkretionsscheiben um die supermassereichen Schwarzen Löcher im Zentrum einiger Galaxien liefern die Energie für aktive galaktische Kerne (AGN). Diese extrem hellen Objekte können heller sein als alle Sterne in ihrer Heimatgalaxie zusammen.

Akkretionsscheiben sind in einer Vielzahl astrophysikalischer Situationen zu finden, z. B. um supermassereiche Schwarze Löcher, Sternüberreste, Gammastrahlenausbrüche oder Protosterne.

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Eine unscharfe runde Galaxie mit einem hellen Kern hat einen fleckigen Jet, der weiß oder blau erscheint und sich nach rechts oben erstreckt

Von der aktiven Galaxie M87 ausgestoßener Jet

Bildunterschriften: Ein 3000 Lichtjahre langer Jet, der aus dem Kern der Galaxie M87 strömt, aufgenommen mit dem Hubble-Weltraumteleskop. Die Mitte dieses Bildes zeigt den Kern der elliptischen Galaxie M87 (im Sternbild Jungfrau), die einen aktiven galaktischen Kern (AGN) beherbergt. Ein AGN ist eine sehr leuchtende Region um ein supermassereiches Schwarzes Loch. Er wird durch Materie angetrieben, die in Richtung des Schwarzen Lochs fällt und eine heiße Akkretionsscheibe bildet. Viele Galaxien beherbergen ein supermassereiches Schwarzes Loch, aber nicht alle von ihnen akkretieren genug Materie, um als AGN zu erscheinen. Die starke Schwerkraft des supermassereichen Schwarzen Lochs im Herzen von M87 hat dazu geführt, dass ein riesiger Strahl von Ladungsteilchen aus der Akkretionsscheibe geschleudert wird. Dieser reicht weit in die Galaxie selbst hinein, über die Kernregion hinaus. Hier sehen wir den Jet als weißlich-blaue Linie, die breiter wird, je weiter sie sich vom Kern entfernt. Die Lichtemission, die wir hier sehen, wird von den energiereichen Elektronen im Jet verursacht, die mit Magnetfeldern wechselwirken.
Bildnachweis: NASA, ESA, A. Lessing (Universität Stanford), E. Baltz (Universität Stanford), M. Shara (AMNH), J. DePasquale (STScI) credit link

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Age Ranges: 12-14
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Areas of Learning: Modelling , Observation based , Problem-solving , Social Research
Costs: Low Cost
Duration: 45 mins
Group Size: Group
Skills: Constructing explanations , Developing and using models