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Gewaltige Schwarze Löcher im Hintergrund
von Stefan Deiters
astronews.com
9. September 2013
Das im vergangenen Jahr gestartete Nuclear Spectroscopic
Telescope Array (NuSTAR) hat seine ersten zehn supermassereichen Schwarzen
Löcher entdeckt. Mit dem Teleskop können Bilder im hochenergetischsten
Röntgenbereich erstellt werden. Die Entdeckungen, von denen die Astronomen in
den nächsten beiden Jahren noch Hunderte weitere erwarten, gelangen dabei eher
zufällig.
NuSTARs Röntgenblick ins All: Die NuSTAR-Daten
sind hier über eine optische Aufnahme gelegt und
in magenta dargestellt.
Bild: NASA / JPL-Caltech |
Das Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) der NASA war im
Juni des vergangenen Jahres gestartet worden. Das markante Teleskop mit seinem
langen Ausleger ist das erste Instrument, mit dem scharfe Bilder aus
Röntgenstrahlen der höchsten Energie erstellt werden können. Die Astronomen
erhoffen sich davon neue Einblicke in die dynamischen Regionen in unmittelbarer
Nähe von Schwarzen Löchern, wo das Gas Temperaturen von Hunderten von Millionen
Grad Celsius hat.
Die in den letzten Monaten mit NuSTAR entdeckten zehn supermassereichen
Schwarzen Löcher sind zwischen 0,3 und 11,4 Milliarden Lichtjahre von der Erde
entfernt. "Die Entdeckung dieser Schwarzen Löcher war Glückssache", erläutert
NuSTAR-Teammitglied David Alexander vom Department of Physics der
Durham University in Großbritannien. "Wir hatten uns bekannte Quellen
angeschaut und die Schwarzen Löcher dabei im Hintergrund der Bilder entdeckt."
Die Astronomen hoffen in Zukunft noch auf zahlreiche weitere Entdeckungen
dieser Art. Neben der Erstellung von gezielteren Durchmusterungen ganz
bestimmter Bereiche des Himmels, planen die Wissenschaftler Hunderte Aufnahmen
des Teleskops auf Anzeichen von Schwarzen Löchern abzusuchen, die sich eventuell
im Hintergrund verbergen könnten.
Mit der Entdeckung der supermassereichen Schwarzen Löcher auf den NuSTAR-Bildern
war es jedoch nicht getan: Die Astronomen werteten anschließend Daten der
Röntgenweltraumteleskope Chandra und XMM-Newton aus, die in
Wellenlängenbereichen mit niedrigerer Energie beobachten. Sie stellten dabei
fest, dass die Objekte schon früher beobachtet worden sind, allerdings erst die
Bilder von NuSTAR darauf schließen ließen, dass sich hier eine weitere
Untersuchung lohnen würde.
Eine der entscheidenden Fragen in Bezug auf supermassereiche Schwarze Löcher
ist, wie viele von ihnen es überhaupt im Universum gibt. "Wir kommen der Lösung
eines Rätsels immer näher, das sich erstmals im Jahr 1962 zeigte", erläutert
Alexander. "Damals hatten Astronomen ein diffuses Röntgen-Hintergrundleuchten am
Himmel beobachtet, von dem niemand so recht wusste, woher es kommt. Jetzt wissen
wir, dass entfernte supermassereiche Schwarze Löcher ein solches Licht
aussenden. Aber wir brauchen NuSTAR, um mehr Schwarze Löcher dieser Population
zu entdecken und diese besser zu verstehen."
NuSTAR ist für diese Aufgabe ideal geeignet, da das Hintergrundleuchten
gerade in den Wellenlängen besonders ausgeprägt ist, für deren Beobachtung
NuSTAR konstruiert wurde. NuSTAR ist außerdem in der Lage, supermassereiche
Schwarze Löcher zu entdecken, die sich hinter gewaltigen Gaswolken verbergen und
so nur sehr schwer aufgespürt werden können.
"Die Röntgenstrahlung der höchsten Energie kann sogar sehr große Mengen an
Gas und Staub durchdringen, die aktive supermassereiche Schwarze Löcher
umgeben", bestätigt Fiona Harrison vom California Institute of Technology,
die verantwortliche Wissenschaftlerin für NuSTAR. Ergänzende Informationen
liefern schließlich auch Beobachtungen in anderen Wellenlängenbereichen, etwa
das Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer oder der Wide-Field Infrared
Survey Explorer (WISE) der NASA.
"Unsere ersten Resultate zeigen, dass die entfernteren aktiven
supermassereichen Schwarzen Löcher von größeren Galaxien umgeben sind", erklärt
Daniel Stern, Projektwissenschaftler für NuSTAR am Jet Propulsion Laboratory
der NASA. "Das ist, was man erwarten würde, da im jüngeren Universum deutlich
mehr größere Galaxien in Kollisionen und Verschmelzungen verwickelt waren und
gewachsen sind."
Die Astronomen berichten über ihre Beobachtungen in einem Fachartikel in der
Zeitschrift Astrophysical Journal.
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