Entdeckung: Schwarzes Loch speit junge Sterne


Künstlerische Darstellung einer Galaxie, in der Sterne innerhalb starker Materiewinde entstehen, die von supermassereichen Schwarzen Löchern im Galaxienzentrum nach außen geblasen werden. (Illu.)

Copyright: ESO/M. Kornmesser

Cambridge (Großbritannien) – Erstmals haben Astronomen in den extremen Materiewinden supermassereicher Schwarzer Löcher die Entstehung von Sternen beobachtet. Die Entdeckung hat weitreichende Folgen für unser Verständnis von Galaxieneigenschaften und deren Entwicklung.

Wie das Team um Roberto Maiolino und Helen Russell  von der University of Cambridge aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/nature21677) berichtet, gelang die Beobachtung mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) mit der man eine gerade stattfindende Kollision zwischen zwei Galaxien untersuchte, die zusammen als Objekt „IRAS F23128-5919“ bezeichnet werden und rund 600 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt sind.

Hierbei konnten die Wissenschaftler jene überdimensionalen Winde aus Materie, beobachten, die in der Nähe eines supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der südlicheren Galaxie entstehen und fanden dabei erstmals klare Hinweise dafür, dass in diesen Winden Sterne geboren werden.

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ HIER können Sie den täglichen kostenlosen GreWi-Newsletter bestellen +

„Solche Galaxienwinde werden durch den enormen Energieausstoß aktiver und turbulenter Galaxienkerne angetrieben“, erläutert die Pressemitteilung der ESO und führt weiter aus: „Supermassereiche Schwarze Löcher lauern in den meisten Galaxienzentren, wo sie das umgebende Gas aufheizen, sobald sie Materie verschlingen, und es in Form starker, dichter Winde aus ihrer Heimatgalaxie herausschleudern.“

Schon zuvor gingen Astronomen davon aus, dass die Bedingungen in diesen Winden für Sternentstehung geeignet sein könnten. Allerdings konnte es bisher niemand tatsächlich nachweisen, da solche Beobachtungen sehr schwierig sind. „Unsere Ergebnisse versetzen uns deshalb so in Aufregung, weil sie eindeutig zeigen, dass Sterne innerhalb dieser Winde entstehen“, kommentiert Maiolino die Entdeckung.

Möglich wurde die Entdeckung durch den Umstand, dass die Strahlung junger Sterne Gaswolken in ihrer Nähe auf charakteristische Weise zum Leuchten anregen kann. Das extrem empfindliche Instrument „X-shooter“ am VLT hat es den  Wissenschaftlern ermöglicht , andere mögliche Ursachen für das Leuchten des Gases auszuschließen, wie etwa Stoßwellen im Gas oder den aktiven Kern der Galaxie.

In einem nächsten Schritt entdeckten die Foscher eine Population sehr junger Sterne in den Winden, die vermutlich nur wenige Millionen Jahre alt sind: „Eine vorläufige Analyse deutet darauf hin, dass sie heißer und heller sind als Sterne, die in weniger extremen Umgebungen, wie der galaktischen Scheibe, entstehen.“

Als weiteren Beleg für die Theorie der Sterngeburt in den Winden des Schwarzen Lochs bestimmten die Wissenschaftler auch Bewegung und Geschwindigkeit der Sterne: „Das Licht der meisten Sterne in der Region deutet darauf hin, dass sie sich mit sehr großen Geschwindigkeiten vom Zentrum der Galaxie wegbewegen – wie es bei Objekten der Fall wäre, die in einem Strahl aus Materie vom Kern der Galaxie weggeschleudert werden.“

„Die Sterne, die im Wind in der Nähe des Galaxienzentrums entstehen, könnten durch dessen Anziehungskraft langsamer werden und sogar wieder nach innen wandern“, vermutet Russel. „Die Sterne, die weiter außen im Wind entstehen, werden allerdings weniger abgebremst und können die Galaxie sogar ganz verlassen.“

Für die Wissenschaftler liefert die Entdeckung neue und interessante Informationen und könnte unser Verständnis einiger astrophysikalischer Fragen verbessern. Dazu zählt: wie die jeweilige Form einer Galaxie entsteht, wie intergalaktischer Raum mit schweren Elementen angereichert wird und sogar woher die infrarote Hintergrundstrahlung im Kosmos kommen könnte.

„Wenn tatsächlich in den meisten galaktischen Winden Sternentstehung stattfindet, wie es manche Theorien vorhersagen, dann würde das unser Verständnis von Galaxienentwicklung komplett auf den Kopf stellen“, zeigt sich Maiolino schon jetzt angesichts zukünftiger Beobachtungen gespannt.

© grenzwissenschaft-aktuell.de