Wie schwarze Löcher Galaxien beeinflussen
Die meisten Galaxien entstanden, als das Universum noch jung war und haben intensiv leuchtende Kerne, angetrieben von supermassiven Schwarzen Löchern. Mit diesen sogenannten aktiven Galaxienkernen (AGN) befasste sich das EU-geförderte Projekt HGAGN ("Host galaxy effects on the observational properties and evolution of active galactic nuclei"). Um eine große Anzahl von extragalaktischen Quellen zu analysieren, nutzten Forscher die enorme Menge an Licht, das von dem von den Schwarzen Löchern geschluckten Material stammt, über das gesamte elektromagnetische Spektrum. Sie entdeckten "versteckte" AGN, die so stark von Staub verhüllt waren, dass kein sichtbares oder ultraviolettes Licht hindurch drang, und aus diesem Grund bisher übersehen wurden. Um Beobachtungen der XMM-Newton-Mission, des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) und von WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer) zu analysieren, wurde das SEABASs-Programm entwickelt. Dieses Software-Tool zerlegt Energieemissionen über einen breiten Wellenlängenbereich, die spektrale Energieverteilung (SED). Von der Bayes'schen Statistik ausgehend kombiniert SEABASs die Beobachtungen zu den AGN mit synthetischen Sternprofilen, um eine Wahrscheinlichkeitsmaximumzuordnung mit den Eingangsdaten durchzuführen. Das Software-Tool ist für die wissenschaftliche Gemeinschaft frei verfügbar(öffnet in neuem Fenster). Die Ergebnisse SEABASs zeigten eine breite Palette von Emissionen in Röntgen-, sichtbaren und Infrarot-Frequenzbändern, die Hinweise auf die verschiedenen physikalischen Prozesse bei der Bildung von SED liefern. Insbesondere Infrarot-Emissionen sind der galaktischen Astronomie nicht fremd. Sterne entstehen in staubigen Regionen. Der Staub absorbiert Sternenlicht und reemittiert es im Infrarotbereich. Emissionen im Infrarot von AGN weisen Spitzen bei verschiedenen Wellenlängen auf und haben unterschiedliche charakteristische Temperaturen. Anhand dieser Unterschiede untersuchten die Wissenschaftler von HGAGN, wie sie sich mit Bezug zueinander entwickeln. In den letzten Jahrzehnten wurde deutlich, dass sich Schwarze Löcher zusammen mit ihren Galaxien entwickeln, aber die Details dieser Koevolution müssen noch aufgeklärt werden. HGAGN führte zu neuen Kenntnissen über die Koevolution bei Rotverschiebungen größer als 1, aber nicht bei kleineren Abständen. Die neuen, in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlichten Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf die komplizierten Mechanismen, durch die AGN mit ihren Muttergalaxien interagieren. Zukünftige Beobachtungen von AGN bei Rotverschiebungen kleiner als 1 sollen ein tieferes Verständnis der Entwicklung von Galaxien ermöglichen.