Starburst-Galaxien als Verstecke für schwarze Löcher?

Galaxien, welche eine enorm große Sternbildungsrate aufweisen, werden Starburst-Galaxien genannt. Astronomen aus England glauben, dass diese auch die Heimat von schwarzen Löchern sein können.

Ein Beitrag von Claudia Michalecz. Quelle: Universe Today.

Starburst Galaxien erzeugen im Durchschnitt 50 mal so viele Sterne wie die meisten aktiven Sterne formenden Galaxien in unseren näheren Umgebung. Vergleiche von verschiedenen Bildern einer Sterne bildenden Region brachten verräterische Hinweise auf schwarze Löcher. Angestellt wurde diese Vermutung, durch den Vergleich von Beobachtungen von entfernten Starburst Galaxien, mit Hilfe von Radio- und Röntgenwellen. Durch die Kombination der hochauflösenden und empfindlichen Radio- und Röntgenbilder kann ein Nebel durchbrochen werden, welcher das Zentrum einiger dieser Galaxien verdeckt.

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Diese Bilder wurden mit der Hubble Space Telescope’s Advanced Camera für Überwachungen gemacht. In allen Fällen wird vermutet, dass die Röntgenstrahlung von einem aktiven schwarzen Loch kommt, welches von einem Nebel verborgen wird. [Quelle: IRS/Hubble]

Die Suche mit Radiowellen wurde in dem Gebiet mit dem Namen „Hubble Space Telescope Deep Field North“ durchgeführt. Ein Gebiet, aus unserer Sicht kleiner als der Vollmond, welches Zehntausende Galaxien enthält. Abgesehen von Hubble, sind Radioteleskopanordnungen die einzigen Instrumente, die detaillierte Strukturen in diesen Galaxien sehen können. Außerdem können nur Radio- oder Röntgenemissionen den dichten Nebel, in den tiefsten Regionen einiger dieser Galaxien, durchbrechen. Die zwei größten Quellen von Radiowellen und Röntgenstrahlung sind Sternenbildungen und Emissionen von aktiven Galaxienkernen (Active Galactic Nuclei – AGN). Aktive Galaxiekerne werden erzeugt, wenn Material in große schwarze Löcher gesaugt wird und wieder ausgestoßen wird.
Chandra entdeckte 50 Röntgenstrahlenquellen mit einer messbaren Rotverschiebung. Die wirklichte Leuchtkraft der Quellen konnte nun durch die Korrektur der Entfernung und der Rotverschiebung berechnet werden. Das Team entdeckte jedoch keine deutliche Beziehung zwischen der mit Radiowellen und der mit Röntgenstrahlen gemessenen Helligkeit. Dies überraschte sehr, weil bei den meisten Starburst-Galaxien in unserer Umgebung dies der Fall ist.
Zehn Mischlinge aus Starburst und aktiven Galaxiekernen scheinen eine höhere Rotverschiebung zu haben. Dies weist darauf hin, dass sie sich weiter von der Erde entfernt befinden, als die restlichen Radiowellen abstrahlenden Galaxien. Mehr als die Hälfte von ihnen waren unter den rätselhaften SCUBA-Quellen. Diese Objekte sind sehr hell, mit einer Wellenlänge knapp unter einen Millimeter. Möglicherweise ist dies das Ergebnis einer starken Erhitzung bei einer gewaltigen Sternenbildung. Jedoch sind die Objekte nahezu unsichtbar zu den meisten anderen Geräten. Wissenschaftler vermuten dass diese junge Galaxien neben den Sternen die sie bilden, gleichzeitig noch große und aktive schwarze Löcher füttern.
Dr. Anita Richards von der Universität von Manchester erklärte: „Ein Hinweis auf den Ursprung dieses Phänomens ist dass oft zwei oder mehr verzerrte Galaxien mit diesen Quellen in Zusammenhang gebracht werden. Vermutlich war eine Wechselbeziehung vorhanden, als das Universum noch jung war. Die daraus folgenden Kollisionen von Gas und Nebelwolken löste Sternenbildungen aus und fütterte außerdem das im Zentrum gelegene schwarze Loch.“

„Moderne Starburst-Galaxien sind nicht nur langsamer bei der Sternebildung, haben jedoch oft viel weniger aktive Galaxiekerne, wenn überhaupt welche. Einem größeren Starburst dagegen müsste ziemlich schnell sein Material ausgehen (nach kosmischen Standards gerechnet). Dies ist mit dem Zeitpunkt erreicht, an dem alles vorhandene Material bereits in Sternen verarbeitet wurde oder in schwarze Löcher gefallen ist.“

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