Ein uraltes, stürmisches schwarzes Loch
17. Juni 2021

In einer sehr fernen Vergangenheit, vor 13,1 Milliarden Jahren, spuckte ein supermassives Schwarzes Loch eine gigantische Menge an galaktischem Wind aus - ein gigantischer Strom aus Gas, der alles das Material wegbläst, aus dem Sterne entstehen, oder interstellare Materie. Das Universum ist heute etwa 13,8 Milliarden Jahre alt, also geschah dies ganz in der zeitlichen Nähe des Urknalls!

Astronomen fanden dies mit Hilfe des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) heraus. Dies ist das früheste Beispiel für diese Art von galaktischen Winden: ein Zeichen dafür, dass Schwarze Löcher seit Anbeginn der Zeit einen großen Einfluss darauf haben, wie Galaxien wachsen.

Viele große Galaxien verstecken supermassive Schwarze Löcher in ihrem Zentrum. Diese Objekte sind Millionen (oder Milliarden!) Mal massereicher als unsere Sonne. Selbst mit all dieser Masse sind solche Schwarzen Löcher normalerweise viel kleiner als die zentrale Region der Galaxie, in der sie leben - aber sie stehen in einem ungefähren Verhältnis zueinander, was ziemlich interessant ist!

Die zentrale Region dieser Galaxie, die die Astronomen gefunden haben (die Galaxie J1243+0100), hat die Masse von 30 Milliarden Sonnen, und das supermassive Schwarze Loch darin hat etwa 1% dieser Masse. Dieses Massenverhältnis ist fast identisch mit dem, was wir in jüngeren Galaxien in unserem modernen Universum sehen!

Aufgrund dieses proportionalen Verhältnisses zwischen den Massen zweier Objekte, die so unterschiedlich groß sind (das Schwarze Loch und seine Wirtsgalaxie), glauben Astronomen, dass Galaxien und Schwarze Löcher gemeinsamt gewachsen sind und sich gemeinsam entwickelt haben - zumindest seit das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt ist. Schwarze Löcher und Galaxien könnten nämlich den Auswirkungen derselben physikalischen Wechselwirkung ausgesetzt gewesen sein.

Galaktische Winde können diese physikalische Wechselwirkung zeigen. Ein supermassives Schwarzes Loch verschluckt eine riesige Menge an Materie. Wenn diese Materie anfängt, mit unglaublicher Geschwindigkeit herumzuwirbeln - wegen der immensen Schwerkraft im Inneren eines Schwarzen Lochs - gibt sie eine Menge Energie ab und drückt Materie aus dem Schwarzen Loch heraus. Auf diese Weise entstehen die galaktischen Winde.

Der galaktische Wind aus dem zentralen Schwarzen Loch der Galaxie J1243+0100 ist der älteste, den Astronomen bisher gefunden haben. Er ist mindestens 100 Millionen Jahre älter als der bisherige Rekordhalter, ein galaktischer Wind, der etwa 13 Milliarden Jahre alt ist!

Die Astronomen planen, weitere galaktische Winde zu beobachten, die von Schwarzen Löchern ausgehen, um zu überprüfen, ob sich Galaxien und Schwarze Löcher tatsächlich gemeinsam entwickelt haben. Dies könnte uns eine Menge darüber verraten, wie unser frühes Universum aussah.

Künstlerische Darstellung eines galaktischen Windes, der von einem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum einer Galaxie "ausgeblasen" wird.

Bildnachweis: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Tolle Fakten

Wissenschaftler haben mit dem Subaru-Teleskop in Japan nach alten supermassiven Schwarzen Löchern im frühen Universum gesucht und mehr als hundert von ihnen gefunden. Mit diesen Daten in der Hand wusste das Team genau, wohin es ALMA richten musste, um nach galaktischen Winden zu suchen!

This Space Scoop is based on Press Releases from ALMA , NAOJ .
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