Was ist ein aktiver galaktischer Kern (AGN)?

Ein aktiver Galaxienkern ist eine kleine Region mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 100 Lichtjahren im Zentrum einer Galaxie, die über einen Teil oder das gesamte elektromagnetische Spektrum, von den kürzesten Gammastrahlen bis hin zu den längsten Radiowellen, enorme Strahlungsmengen aussendet . Aktive Galaxienkerne gehören zu den energiereichsten Phänomenen im Universum und übertreffen selbst Supernovae an Leuchtkraft.

Aktive galaktische Kerne werden von Materie angetrieben, die auf supermassereiche Schwarze Löcher mit einer Masse zwischen 106 und 1010 mal der Sonnenmasse akkretiert. Diese Schwarzen Löcher haben im Allgemeinen eine Größe von etwa einem Lichtjahr im Durchmesser. Die einfallende Materie formt sich zu einer Akkretionsscheibe, in der sich Gasteilchen bewegen und mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit miteinander kollidieren. Dabei werden riesige Energiemengen freigesetzt, oft in Form relativistischer Jets, die senkrecht auf die Akkretionsscheibe projizieren. Je nachdem, ob diese Jets zur Erde zeigen oder nicht, kann ein aktiver Galaxienkern entweder eine sehr große oder kaum Leuchtkraft haben.

Aktive Galaxienkerne kommen mit Abstand am häufigsten in älteren und damit weiter entfernten Galaxien vor. Quasare, eine Untergruppe der aktiven galaktischen Kerne, gehören mit beobachteten Entfernungen von 13 Milliarden Lichtjahren oder mehr zu den am weitesten entfernten beobachteten Objekten im Universum. Diese Quasare dienen als Fenster in das sehr frühe Universum. Obwohl angenommen wird, dass alle massereichen Galaxien zentrale supermassereiche Schwarze Löcher haben, die theoretisch aktive galaktische Kerne antreiben könnten, scheint es in der Praxis so, als ob sie nur ältere Galaxien beherbergen. Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die Materie in den Zentralregionen von Galaxien noch nicht in das Loch gefallen war und daher in größerem Umfang vorhanden war. Die stärksten aktiven galaktischen Kerne verbrauchen jedes Jahr etwa eine Sonnenmasse an Material.

Aktive galaktische Kerne werden grob in radiolaute und radioleise AGNs unterteilt. Radioleise aktive galaktische Kerne haben in der Regel keine relativistischen Jets, die Wärme und Licht durch die Akkretion von Materie freisetzen, jedoch ohne die Projektionen. Radiolaute aktive galaktische Kerne besitzen relativistische Jets, und in den hellsten Objekten, den Blazaren, befinden sich diese Jets sehr nahe an der Sichtlinie.