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Schwarze Löcher durch intragalaktische Kräfte aktiviert

In den meisten Galaxien des Universums existieren riesige Schwarze Löcher, deren Masse das millionen- bis milliardenfache der Masse unserer Sonne beträgt. Um sie zu finden, suchen Astronomen den Himmel nach intensiver Strahlung ab, die durch Materie ausgesendet wird, wenn dies...

In den meisten Galaxien des Universums existieren riesige Schwarze Löcher, deren Masse das millionen- bis milliardenfache der Masse unserer Sonne beträgt. Um sie zu finden, suchen Astronomen den Himmel nach intensiver Strahlung ab, die durch Materie ausgesendet wird, wenn diese in ein aktives Schwarzes Loch hineinfällt. Es wird angenommen, dass dieser "Einfall" von Material Schwarze Löcher wachsen lässt. In einigen Galaxien wie unserer eigenen Milchstraße ist das zentrale Schwarze Loch ruhig. Ein Team von Astronomen sagt, dass Schwarze Löcher ohne galaktische Kollisionen aktiviert werden können, was man bisher nicht für möglich gehalten hatte. Sie verwendeten Daten des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) und des Röntgenobservatoiums XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Bisher vermuteten viele Astronomen, dass aktive Kerne aktiviert werden, wenn zwei Galaxien fast zusammenstoßen oder miteinander verschmelzen, und damit Materie in das zentrale Schwarze Loch fällt. Die neue Studie, die in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal veröffentlicht wurde, zeigt, dass dies wohl für viele aktive Galaxienkerne (Active Galactic Nucleus, AGN) nicht zutrifft. Viola Allevato vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching, Deutschland und ihre Kollegen untersuchten mehr als 600 Galaxien, die in einem besonders gut untersuchten Teil des Himmels liegen, dem COSMOS-Feld. Dieses liegt im Sternbild Sextans, das eine Fläche am Himmel von etwa zehn Vollmonden bedeckt. Ein aktiver Galaxiekern sendet Röntgenstrahlen aus, die aus der Umgebung des Schwarzen Loches stammen und diese Strahlung hat das XMM-Newton-Röntgenobservatorium der ESA entdeckt. Diese Galaxiekerne wurden anschließend mit dem VLT der Europäischen Südsternwarte beobachtet, und es war möglich, die Entfernungen zu den Galaxien zu messen. Das Team kombinierte die Beobachtungen miteinander und konnte so eine dreidimensionale Karte erstellen, auf der die Position der AGN sichtbar ist. "Es hat über fünf Jahre gedauert, aber dafür haben wir jetzt eine der größten und vollständigsten Bestandsaufnahmen von aktiven Galaxien am Röntgenhimmel", kommentiert Marcella Brusa vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, eine der Autorinnen der Studie. Anschließend nutzten die Astronomen die neue Karte, um die Verteilung der AGN herauszufinden und diese mit den theoretischen Vorhersagen zu vergleichen. Darüber hinaus konnten sie sehen, wie sich die Verteilung im Laufe eines Zeitraums von vor 11 Milliarden Jahren bis heute verändert hat. Dabei fanden sie heraus, dass AGN meist in massereichen Galaxien zu finden sind. Die Ergebnisse waren überraschend, weil sie im Widerspruch zu den Vorhersagen stehen, nach denen Verschmelzungen von Galaxien als eine wichtige Ursache für AGN angesehen werden - eine bis heute vorherrschende Annahme. Wenn AGN eine Folge von Galaxienverschmelzungen oder fast-Kollisionen wären, wären sie in Galaxien mit mittlerer Masse zu finden. Doch sind die meisten AGN in Galaxien zu finden, deren Masse zwanzigmal größer ist als der von der Theorie vorhergesagte Wert. "Diese Ergebnisse eröffnen uns einen völlig neuen Blick darauf, wie supermassereiche Schwarze Löcher ihre Mahlzeit beginnen", sagte Viola Allevato, die Ersteautorin der Studie. "Offenbar werden Schwarze Löcher in den meisten Fällen durch Vorgänge innerhalb der Galaxie selbst gefüttert, zum Beispiel durch Scheibeninstabilitäten oder durch die rasche Bildung vieler neuer Sterne." Alexis Finoguenov vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und Leiter der Studie, kommt zu dem Schluss: "Sogar in der fernen Vergangenheit, vor fast 11 Milliarden Jahren, waren Kollisionen zwischen Galaxien nur in wenigen Prozent der Fälle der Auslöser für die Aktivität der mittelhellen Galaxienkerne. Die Ergebnisse sind umso überraschender, da zu dieser Zeit die Galaxien viel näher zusammen standen, Galaxienverschmelzungen daher häufiger gewesen sein dürften als in der jüngeren Vergangenheit. "Für weitere Informationen: Europäische Südsternwarte (ESO) http://www.eso.org/ The Astrophysical Journal: http://iopscience.iop.org/0004-637X/

Länder

Deutschland, Dänemark, Frankreich, Italien, Japan, Vereinigte Staaten

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