Vor etwa 11 Milliarden Jahren befand sich unser Universum in einer hochaktiven Phase: Nach einer langen Periode, die als „Dunkles Zeitalter“ bekannt ist, bildeten sich in kürzester Zeit eine Vielzahl von Galaxien und Sternen. Das interstellare Medium war reich an kaltem Gas, dem Baumaterial für die schnelle Entstehung von Sternen – und supermassereichen Schwarzen Löchern.
Was sind Blazare?
Diese Objekte bilden nach heutigem Kenntnisstand das Zentrum von Galaxien. Ein Aktiver Galaxienkern (AGN) ist ein supermassereiches Schwarzes Loch, das Materie verschlingt – ein leuchtkräftiges Phänomen, das ungeheure Mengen an starker Strahlung freisetzt. Von einem Blazar wie OP 313 spricht man, wenn ein gebündelter Teilchenstrahl als „Jet“ direkt auf die Erde gerichtet ist. OP 313 weist noch eine weitere Besonderheit auf: Als „Flat Spectrum Radio Quasar“ zählt er zu hellsten und leistungsstärksten Strahlern im Universum. Damit ist OP 313 ist die Quelle extrem energiereicher Gammastrahlung, die vor 8 Milliarden Jahren ausgesandt und von den LST-1- und MAGIC-Teleskopen aufgezeichnet wurde.
Hochenergetische Gammastrahlen sind nichts anderes als Lichtteilchen (Photonen), die eine Energie von über 100 Gigaelektronenvolt haben. Wenn ein hochenergetisches Gamma-Teilchen auf seinem weiten Weg durch das Universum mit dem diffusen extragalaktischen Hintergrundlicht (EBL) wechselwirkt, kann sich seine Energie in Materie umwandeln. „Es entstehen ein Elektron und ein Positron, was auch als ‚Paarbildung‘ bezeichnet wird“, erklärt Axel Arbet-Engels, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Physik (MPP) und korrespondierender Autor der Veröffentlichung. „Dabei verringert sich die Intensität der Gammastrahlung. Das bedeutet: Bei den Teleskopen auf der Erde kommt nur noch ein schwaches Leuchten an – egal wie groß die Strahlung am Ausgangspunkt ist."