Magnetfeld inmitten eines Quasars
ALMA untersucht mit hohen Empfindlichkeit die Polarisation von Radiowellen.
Neue Beobachtungen haben bestätigt, dass ALMA durch seine hervorragende Empfindlichkeit und Kalibrationsgenauigkeit zu einem führenden Instrument für polarimetrische Messungen bei Wellenlängen im Millimeter-Bereich wird. Obwohl ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) seit 2011 in Betrieb ist, finden laufend Beobachtungen statt, die die Leistungsstärke des Observatoriums für empfindliche Polarimetrie-Messungen verifizieren. Dabei wird die Polarisation von Radiowellen untersucht, um die Eigenschaften magnetischer Felder zu untersuchen.
Abb.: ALMA befindet sich hoch oben in der Atacamawüste in Chile. Von dort beobachtet es das Universums bei Wellenlängen zwischen dem Ferninfrarot und der spektralen Region von Radiowellen. (Bild: ESO / M. Claro)
Für die Beobachtungen haben Astronomen die helle Lichtquelle 3C 286 beobachtet – ein Quasar, der sich in einer Entfernung von etwa 7,3 Milliarden Lichtjahren von uns entfernt befindet. 3C 286 ist eine sehr starke Quelle von Radiowellen und wurde bereits von vielen weiteren Teleskopen beobachtet. Die Radioemission des Objekts ist dafür bekannt, stark polarisiert zu sein. Er ist also ein besonders geeigneter Kandidat, um die Leistungsfähigkeit von ALMA zu testen. Die Beobachtungen enthüllten Details, die bisher nicht erkennbar waren, und zeigen deutlich, dass das magnetische Feld sehr viel stärker und in der inneren Region geordneter ist, als der dem Quasar entweichende Strahl vermuten lässt. Dies hilft den Forschern dabei, die Struktur des magnetischen Felds im Zentrum des Quasars zu verstehen und weitere Erkenntnisse über die Hintergründe des physikalischen Prozesses, die für die Emission der Radiostrahlen verantwortlich sind, herauszufinden.
Abb.: Dieser Konturplot zeigt die Intensitätsverteilung der Radiowellen, die von 3C 286 emittiert werden. Die violetten Streifen zeigen die Richtung der Polarisation. Der Bereich mit geringerer Emission auf der rechten Seite ist Teil eines Jets, der von dem Quasar im Zentrum des Signals ausgestoßen wird. (Bild: Nagai et al., ALMA)
“Diese Beobachtung hat die große Leistungsfähigkeit der Polarimetrie-Beobachtungen mit ALMA gezeigt”, erklärt Hiroshi Nagai, Leiter des Nachweisteams am National Astronomical Observatory of Japan. Das sei ein wichtiger Meilenstein für das Projekt. Denn magnetische Felder sind für viele kosmische Gegebenheiten von Relevanz. Sie sind jedoch häufig schwer zu vermessen. Die Polarimetrie ist eine der wenigen Methoden, die ausführlichere Aussagen über die magnetischen Felder zulässt. Die polarisierten Komponenten – die Observable bei der Polarimetrie – betragen lediglich einige wenige Prozent der gesamten Strahlung an Radiowellen eines Objekts. Eine hohe Sensitivität ist deshalb essenziell, um präzise Polarimetrie-Untersuchungen durchzuführen.
ESO / JOL
