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Unter der Klasse der aktiven galaktischen Kerne (englisch: Active Galactic Nuclei, kurz AGN) werden bestimmte astrophysikalische Erscheinungen wie Quasare, Radiogalaxien, Seyfert-Galaxien, LINER Galaxien und BL Lacertae-Objekte zusammengefasst.
Die drei wichtigsten Eigenschaften von AGN sind:
Ein AGN besteht in der Kernregion aus einem supermassereichen Schwarzen Loch, um das sich eine Akkretionsscheibe bildet. Senkrecht zur Ebene dieser Akkretionsscheibe bildet sich ein gebündelter Jet ab (Länge bis zu Megaparsec). Oberhalb der Akkretionsscheibe befindet sich die so genannte Broad-Line-Region (BLR), d. h. eine Region, in der sich stark ionisierte Wolken mit hohen Geschwindigkeiten (etwa 1000 bis 10000 km/s) bewegen, was sich im beobachteten Spektrum der Quelle durch stark verbreiterte Linien bemerkbar macht. Oft ist diese Kernregion noch von einem Staubtorus umgeben. Weiter außerhalb befindet sich die Narrow-Line-Region (NLR), in der sich, ähnlich zur BLR, Wolken befinden, welche sich aber langsamer bewegen (etwa 100 km/s). Daher sind diese Emissionslinien im Spektrum weniger stark verbreitert. Dieses Standardmodell der AGN wurde 1995 von Urry und Padovani veröffentlicht.
Welches "Familienmitglied" der AGN man nun beobachtet, hängt (a) von dem Winkel zwischen Beobachter und der Achse des Jets ab, (b) wie viel Masse das Schwarze Loch besitzt und (c) wie viel Masse das schwarze Loch akkretiert.
Bei den hochenergetischen Blazaren geht man von wenigen Grad von der Rotationsachse aus, man sieht also direkt auf den Jet. Bei anderen Objekten (z.B. Seyfertgalaxien) dagegen sieht man kein charakteristisches Signal der Akkretionsscheibe und keine stark verbreiterten Emissionslinien, da man hier im 90°-Winkel zur Jetachse auf das Objekt sieht und somit der Staubtorus die Sicht auf die innere Region des AGN verdeckt.
Die Jets bestehen aus Materie, welche die Kernregion nahezu mit Lichtgeschwindigkeit ausstößt. Wahrscheinlich wird der Jet beschleunigt, indem Magnetfeldlinien durch Frame-Dragging in der Ergosphäre des Schwarzen Lochs "aufgewickelt" werden und nach den Gesetzen der Magnetohydrodynamik ein sehr hoher magnetischer Druck entsteht, der das Material herausdrückt. Die spiralförmig angeordneten Magnetfeldlinien sorgen dann auch für die Bündelung des Strahls. Innerhalb dieser Jets bewegen sich Plasmoide, so genannte Blobs, von denen sehr starke, sehr harte Strahlung ausgeht. Solche Ausbrüche spielen sich meist auf Zeitskalen von Tagen ab.
Einer der intensivsten Ausbrüche, der von dem Gamma-Teleskop EGRET bei einem Blazar beobachtet wurde, zeigte eine Intensitätsverdoppelung innerhalb weniger Stunden. Aktivere Phasen sind bei AGN in Zeiträumen von Wochen und Monaten zu beobachten, während die ruhigeren Phasen länger anhalten.
Sowohl AGN als auch ihre Akkretionsscheiben, Jets und Tori sind Gegenstand heutiger Forschung.
Beobachtungen am Pierre-Auger-Observatorium identifizierten die AGN als Quelle des hochenergetischsten Anteils der Kosmischen Strahlung [1].
