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Wachstum alter Galaxien beobachtet
07. April 2005. Das Weltraumteleskop hat entdeckt, dass entfernte Galaxien mit einer hohen Sternenentstehungsrate gleichzeitig einen fruchtbaren Boden für die größten Schwarzen Löcher des Universums bieten. Galaxienkollisionen im frühen Universum könnten der ausschlaggebende Faktor für die Beschleunigung von Sternengeburten und das Wachstum von Schwarzen Löchern sein.


Die Illustration zeigt zwei junge Galaxien im Prozess der Verschnelzung. Das eingesetzte Bild zeigt eine Chandra-Aufnahme zweier zentraler Schwarzer Löcher (SMG 123616.1 und 621513). Obwohl die Schwarzen Löcher nah beieinander zu stehen scheinen, sind sie doch etwa 70 000 Lichtjahre voneinander entfernt. Die unterschiedlichen Farben des Bildes gehen auf Unterschiede in der Absorption des Röntgenlichts durch die umgebenden Staubwolken zurück. (Quelle: Chandra). Vergrößerung (21k)

Durch die Kombination der tiefsten jemals gemachten Röntgenbilder mit Submillimeter und optischen Beobachtungen konnte ein internationales Wissenschaftlerteam zeigen, dass einige extrem helle Galaxien und ihre zentralen Schwarzen Löcher vor mehr als 10 Milliarden Jahren eine sehr hohe Sternentstehungsrate aufwiesen. Das gleichzeitige Auftreten der beiden Phänomene wurde nur bei diesen Galaxien beobachtet und könnte die Erklärung für die Entstehung von Quasaren liefern – entfernte Galaxien, die die größten und aktivsten Schwarzen Löcher des Universums enthalten.

„Die riesigen Entfernungen zu diesen Galaxien ermöglichen es uns in die Vergangenheit zu sehen. Wir können beobachten, wie die größten heutigen Galaxien aussahen, als sie einen Großteil ihrer Sterne und die zentralen Schwarzen Löcher produzierten,“ sagte David Alexander von der University of Cambridge.

Die von Alexander und Kollegen studierten Galaxien werden als Submillimeter Galaxien bezeichnet, da sie erstmals mit dem James Clerk Maxwell Submillimeter Telescope (JCMT) auf dem Mauna Kea auf Hawaii beobachtet wurden. Die submillimeter Beobachtungen und die optischen Aufnahmen durch Keck zeigen einen ungewöhnlich hohen Gasanteil in diesen Galaxien. Aus dem Gas entstand im Durchschnitt täglich ein Stern. Das ist das hundertfache der heutigen Rate der Milchstraße. Die Röntgendaten von Chandra zeigen, dass die supermassiven Schwarzen Löcher zu dieser Zeit ebenfalls wuchsen.

Die Galaxien sind sehr weit entfernt und nur bei den tiefsten Beobachtungen des Universums erkennbar. „Je tiefer wir mit Chandra in das Universum blicken, umso faszinierender sind die Entdeckungen,“ sagte Niel Brandt von derPenn State University. „Wer weiß, was wir noch entdecken, wenn wir die Grenzen weiter pushen.“

Die Röntgenbeobachtungen zeigten außerdem, dass die Schwarzen Löcher in eine dichte Wolke aus Gas und Staub gehüllt sind. Das ist wahrscheinlich das Material, von dem sich die Schwarzen Löcher "ernähren".

Hubble Beobachtungen haben gezeigt, das die meisten der Submillimeter Galaxien tatsächlich jeweils zwei kollidierende und verschmelzende Galaxien sind. Neue Computersimulationen von Tiziana Di Matteo von der Carnegie Mellon University in Pittsburgh zeigen, dass solche Verschmelzungen das vorhandene Gas ins Zentrum der Galaxien drücken und dort das Wachstum der Schwarzen Löcher verstärken.

„Es freut mich, dass die neuen Beobachtungen mit unseren Simulationen übereinstimmen,“ sagt Di Matteo. „Es scheint als würden wir ein einheitliches Bild der Galaxienentstehung in Theorie und Praxis bekommen.“ Insbesondere wird die neue Arbeit den Wissenschaftlern helfen, den Zusammenhang zwischen der Größe des zentralen Schwarzen Lochs und der Gesamtmasse der Sterne in einer Galaxie zu verstehen.  

Quelle: Chandra zur Startseite...
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