Wichtige Bausteine für Milchstraße

Deutlich mehr schwarze Löcher in Zwerggalaxien als bislang gedacht

Die neu entdeckten massereichen schwarzen Löcher befinden sich in Zwerggalaxien, wo ihre Strahlung mit dem Licht zahlreicher junger Sterne konkurriert.

Die neu entdeckten massereichen schwarzen Löcher befinden sich in Zwerggalaxien, wo ihre Strahlung mit dem Licht zahlreicher junger Sterne konkurriert.

Sehr viel mehr Zwerggalaxien als bislang angenommen enthalten in ihrem Zentrum ein massereiches schwarzes Loch. Das zeigt eine systematische Untersuchung von Galaxiendaten mithilfe eines verbesserten Verfahrens. Bisherige Methoden hatten die Schwarzen Löcher in vielen der kleinen Sternsysteme übersehen, berichtet ein Team US-amerikanischer und britischer Forscher im Fachblatt „Astrophysical Journal“. Die schwarzen Löcher in den Zwerggalaxien seien die Bausteine, aus denen durch Verschmelzung supermassereiche schwarze Löcher wie im Zentrum unserer Milchstraße entstehen.

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Große Galaxien wie unsere Milchstraße bilden sich laut einer von Astronomen allgemein akzeptierte Theorie im Laufe der kosmischen Geschichte durch die Verschmelzung kleinerer Sternsysteme. Ein Beispiel sind die Magellanschen Wolken am Südhimmel, Begleiter der Milchstraße, die in ferner Zukunft mit dieser verschmelzen und sie weiter anwachsen lassen werden. Dabei, so die Annahme, verschmelzen auch die schwarzen Löcher, die sich in nahezu allen Galaxienzentren befinden, und wachsen immer weiter an.

Schwarze Löcher: Neuer Test unterscheidet sie von Sternen

Tatsächlich enthalten zwar viele Zwerggalaxien schwarze Löcher mit der vieltausendfachen Masse der Sonne, aus denen durch Verschmelzung schließlich schwarze Löcher mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse der Sonne entstehen können. Doch ob es genügend von diesen Bausteinen für supermassereiche schwarze Löcher gibt, war bislang unklar. Denn es ist für die Himmelsforschenden schwierig, auf Basis der aus der Zentralregion einer Zwerggalaxie empfangenen Strahlung zwischen einem schwarzen Loch und der Entstehung vieler neuer Sterne zu unterscheiden.

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„Bei den bisherigen Analysen wurden daher zweifelhafte Fälle aussortiert“, erläutert Sheila Kannappan von der University of North Carolina – eine unbefriedigende Situation nach Ansicht der Forscherin. Gemeinsam mit ihrem Team entwickelte sie daher einen Test, der schwarze Löcher unabhängig von der etwaigen Entstehung neuer Sterne identifizieren kann. Ihr Kollege Chris Richardson von der Elon University zeigte parallel dazu mit neuen Computersimulationen, welche Strahlung zu erwarten ist, wenn Zwerggalaxien mit einer hohen Sternentstehungsrate zugleich ein großes schwarzes Loch enthalten.

Diese neue Art von wachsenden schwarzen Löchern fand sich in nahezu allen Zwerggalaxien.

Mugdha Polimera,

University of North Carolina

Mit diesen Verfahren ausgestattet durchforsteten die Wissenschaftler erneut die Daten mehrerer umfangreicher Galaxienkataloge – mit einem überraschenden Ergebnis. „Diese neue Art von wachsenden schwarzen Löchern fand sich in nahezu allen Zwerggalaxien“, sagt Mugdha Polimera von der University of North Carolina. „Ehrlich gesagt zweifelte ich zunächst an unserem Verfahren, als ich diese Zahlen sah!“

Die Anzahl der von dem Team aufgespürten schwarzen Löcher übertrifft deutlich alle früheren Untersuchungen – und bestätigt so das Szenario des Wachstums der schwarzen Löcher durch die Verschmelzung von Zwerggalaxien zu großen Galaxien. „Die von uns gefundenen schwarzen Löcher sind die Bausteine, aus denen supermassereiche schwarze Löcher wie jenes im Zentrum der Milchstraße entstehen“, lässt Kannappan keinen Zweifel zu. „Aber es gibt noch so viel über diese schwarzen Löcher zu lernen.“

RND/dpa

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