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Gas und Staub um entferntes Schwarzes Loch
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie
astronews.com
2. April 2012
Astronomen haben um das am weitesten entfernte supermassereiche Schwarze
Loch im Zentrum einer Galaxie ein großes Reservoir aus Gas und Staub
entdeckt, das einen überraschend hohen Anteil an Kohlenstoff enthält.
Die Galaxie ist so weit von der Erde entfernt, dass wir sie in dem
Zustand sehen, wie sie rund 740 Millionen Jahre nach dem Urknall
ausgesehen haben muss.
Dieses Bild
zeigt die helle Emission von Kohlenstoff und
Staub in der Galaxie rund um das am weitesten
entfernte massereiche Schwarze Loch, das wir
kennen.
Bild: MPIA / IRAM |
Mit Hilfe der IRAM-Millimeterwellen-Teleskope in den französischen
Alpen hat ein Team von europäischen Astronomen aus Deutschland,
Großbritannien und Frankreich ein großes Reservoir an Gas und Staub in
einer Galaxie entdeckt, die das am weitesten entfernte massereiche
Schwarze Loch umgibt, das wir kennen. Das Licht der Galaxie mit der
Bezeichnung J1120+0641 war so lange bis zur Erde unterwegs, dass wir die
Galaxie in einem Zustand sehen, den sie lediglich 740
Millionen Jahre nach dem Urknall besaß. Damals hatte das Universum nur 1/18
seines heutigen Alters. Die Ergebnisse der Beobachtungen präsentierte
Teamleiter Dr. Bram Venemans vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg
in der vergangenen Woche auf dem gemeinsamen Treffen der britischen
Royal Astronomical Society und der Astronomischen Gesellschaft in
Manchester.
Das Observatorium des Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM) befindet sich
auf dem 2.550 Metern hohen Plateau de Bure in den französischen Alpen und besteht aus
sechs 15-Meter-Teleskopen, mit denen Strahlung bei Millimeter-Wellenlängen (etwa
tausendmal so lang wie sichtbares Licht) entdeckt werden kann. Die IRAM-Teleskope
werden in einem so genannten Interferometer zusammengeschaltet, um damit ein viel
größeres Teleskop zu simulieren. Dies erlaubt es, tiefer und schärfer ins All zu blicken.
Eine kürzlich durchgeführte Modernisierung von IRAM hat es nun
möglich gemacht, das neu entdeckte Reservoir an Gas und Staub zu entdecken und
nachzuweisen, dass es erhebliche Mengen an Kohlenstoff enthält. Dies ist ziemlich
unerwartet, da das chemische Element Kohlenstoff über die Kernfusion von Helium in
den Zentren von massereichen Sternen erzeugt wird und erst in der Galaxie verteilt
wird, wenn solche Sterne in dramatischen Supernova-Explosionen ihr Leben beenden.
"Es ist wirklich verblüffend, dass sich eine solche enorme Menge an mit Kohlenstoff
angereichertem Gas in diesen frühen Zeiten im Universum bilden konnte. Das
Vorhandensein von so viel Kohlenstoff bestätigt, dass es bereits in der kurzen Zeit
zwischen dem Urknall und der Phase, in der wir die Galaxie beobachten, massive
Sternentstehung gegeben haben muss", kommentiert Dr. Venemans das Ergebnis.
Mit Hilfe der Strahlung des Staubes konnten Venemans und sein Team zeigen, dass
die Rate der Sternentstehung in dieser Galaxie diejenige unseres eigenen
Milchstraßensystems um einen Faktor 100 übertrifft.
Das Team ist sich sicher, dass erst das IRAM-Upgrade die neue Entdeckung möglich
gemacht hat. "In der Tat wären wir noch vor wenigen Jahren nicht in der Lage gewesen,
diese Strahlung zu entdecken.", sagt Teammitglied Dr. Pierre Cox, Direktor des IRAM.
Ein Glücksfall für die Astronomen ist, dass das Objekt auch von der südlichen
Hemisphäre beobachtbar ist, denn in Chile wird gerade das Atacama Large Millimeter /
Submillimeter Array (ALMA) gebaut, das weltweit fortschrittlichste Observatorium dieser
Art. Beobachtungen mit ALMA werden es möglich machen, eine detaillierte Studie über die
Struktur dieser Galaxie durchzuführen, einschließlich der Art und Weise, wie sich Gas
und Staub darin bewegen.
"Die aktuellen Beobachtungen geben uns nur einen kleinen
Eindruck von dem, wozu wir mit ALMA in der Lage sein werden, wenn wir das neue
Observatorium nutzen, um die Bildung der ersten Generation von Galaxien zu
studieren," so Dr. Richard McMahon, ein Mitglied des Teams von der University of
Cambridge in Großbritannien.
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