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Große Galaxie im jungen Universum
von Stefan Deiters
astronews.com
8. September 2009
Astronomen haben um das entfernteste bislang entdeckte
supermassereiche Schwarze Loch eine gewaltige Galaxie nachweisen können. Sie
liegt in einer Entfernung von 12,8 Milliarden Lichtjahren und ist in etwa so
groß wie die Milchstraße. Das supermassereiche Schwarzes Loch in ihrem Zentrum
hat mindestens die eine Milliarden-fache Masse unserer Sonne.
Falschfarben-Bild des Quasars
CFHQSJ2329-0301, der das entfernteste Schwarze
Loch beherbergt, das derzeit bekannt ist. Das
weiße Licht im Zentrum geht auf das Schwarze Loch
zurück, das rötliche Licht stammt von der
Wirtsgalaxie.
Bild: Tomotsugu Goto, University of
Hawaii at Manoa |
"Es ist schon überraschend, dass eine so große Galaxie zu einer
Zeit existiert hat, zu der das Universum nur etwa ein sechszehntel seines
heutigen Alters hatte", so Dr. Tomotsugu Goto von der University of Hawaii.
"Hinzu kommt, dass sich in ihr noch ein Schwarzes Loch mit der Milliarden-fachen
Masse unserer Sonne befindet. Die Galaxie und das Schwarze Loch müssen also sehr
schnell im frühen Universum entstanden sein."
Informationen über die Wirtsgalaxien von supermassereichen Schwarzen Löchern
sind für die Astronomen wichtig, um mehr über die besondere Beziehung zwischen
den gewaltigen Schwarzen Löchern in den Galaxienzentren und die sie umgebenden
Galaxien zu erfahren. Gerade in großer Entfernung ist die Untersuchung der
Wirtsgalaxien aber relativ schwierig, da die vergleichsweise lichtschwachen
Galaxien von der extrem hellen Strahlung überstrahlt werden, die aus
unmittelbarer Nähe des Schwarzen Lochs stammt. Diese entsteht, wenn große Mengen
an Material in das Schwarze Loch stürzen und sich das Gas dabei auf hohe
Temperaturen erhitzt.
Kleinere, sogenannte stellare Schwarze Löcher entstehen als Endprodukt der
Entwicklung massereicher Sterne und bleiben etwa nach einer Supernova-Explosion
zurück. Über die Entstehung der supermassereichen Schwarzen Löcher, die man
heute in den Zentren fast aller Galaxien vermutet, gibt es allerdings noch keine
gesicherte Theorie. Man nimmt an, dass sie durch die wiederholte Verschmelzung
von Schwarzen Löchern mittlerer Masse, die etwa in der Frühzeit des Universums
entstanden sein könnten, entstehen. Haben sie erst einmal eine gewisse Größe
erreicht, können sie weiter anwachsen, indem sie Material aus ihrer Umgebung
aufnehmen.
Um das supermassereiche Schwarze Loch im Falle des Quasars CFHQSJ2329-0301
nachweisen zu können, verwendeten die Astronomen neu entwickelte, vor allem im
Roten empfindliche CCDs für eine Kamera am Subaru-Teleskop auf dem
Mauna Kea. "Die erhöhte Empfindlichkeit der CCDs hat diese wirklich
faszinierende Entdeckung als erstes Resultat geliefert", freute sich Prof.
Satoshi Miyazaki vom National Observatory of Japan (NAOJ).
Eine detaillierte Analyse des Lichtes ergab, dass etwa 40 Prozent des
beobachteten Lichtes im Wellenlängenbereich von etwa 9.100 Angström von der
Wirtsgalaxie stammte, während 60 Prozent auf den ionisierten Nebel
zurückzuführen sind, der vom Schwarzen Loch zum Leuchten gebracht wird. "Wir
werden hier Zeuge, wie ein supermassereiches Schwarzes Loch und seine
Wirtsgalaxie zusammen entstehen", so Teammitglied Dr. Yousuke Utsumi von der
Graduate University of Advanced Studies und dem NAOJ über die Bedeutung der
Entdeckung. "Dies hat ein neues Fenster zur Erforschung der gemeinsamen
Entwicklung von Schwarzen Löchern und Galaxien im jungen Universum eröffnet."
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