Astronomen finden gewaltige schwarze Löcher in Zwerggalaxien

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Die Vorstellung des Künstlers von einer Zwerggalaxie, deren Form verzerrt ist, höchstwahrscheinlich durch die Wechselwirkung mit einer anderen Galaxie in der Vergangenheit und durch ein massives Schwarzes Loch am Rand der Galaxie (Auszug). Das Schwarze Loch zieht Material ein, das eine rotierende Scheibe bildet und Materialstrahlen erzeugt, die nach außen geschleudert werden. Bildnachweis: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF

Astronomen, die nach den Mechanismen suchen, die in der Frühgeschichte des Universums massive Schwarze Löcher gebildet haben, haben mit der Entdeckung von 13 solchen Schwarzen Löchern in Zwerggalaxien, die weniger als eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt sind, wichtige neue Hinweise erhalten.

Diese Zwerggalaxien sind mehr als 100-mal weniger massiv als unsere eigene Milchstraße und gehören zu den kleinsten Galaxien, die bekanntermaßen massive Schwarze Löcher beherbergen. Die Wissenschaftler erwarten, dass die Schwarzen Löcher in diesen kleineren Galaxien im Durchschnitt etwa das 400.000-fache der Masse unserer Sonne betragen.

„Wir hoffen, dass die Untersuchung dieser Galaxien uns Einblicke geben wird, wie ähnliche Schwarze Löcher im frühen Universum durch galaktische Fusionen über Milliarden von Jahren entstanden und dann gewachsen sind und die supermassiven Schwarzen Löcher hervorgebracht haben, die wir heute in größeren Galaxien sehen, mit Massen von vielen Millionen oder Milliarden Mal so viel wie die Sonne“, sagte Amy Reines von der Montana State University.

Reines und ihre Kollegen nutzten das Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) der National Science Foundation, um die Entdeckung zu machen, über die sie auf dem Treffen der American Astronomical Society in Honolulu, Hawaii, berichten.

Reines und ihre Mitarbeiter nutzten das VLA, um 2011 das erste massive Schwarze Loch in einer Sternenexplosionsgalaxie zu entdecken. Diese Entdeckung überraschte die Astronomen und spornte die Radiosuche noch mehr an.

Die Wissenschaftler wählten zunächst eine Galaxienprobe aus dem NASA-Sloan Atlas aus, einem Katalog von Galaxien, die mit Teleskopen für sichtbares Licht hergestellt wurden. Sie wählten Galaxien mit Sternen, die weniger als das 3-Milliarden-fache der Sonnenmasse betragen und ungefähr der großen Magellanschen Wolke entsprechen, einem kleinen Begleiter der Milchstraße. Aus dieser Stichprobe wählten sie Kandidaten aus, die auch in der von 1993 bis 2011 durchgeführten Umfrage des National Radio Astronomy Observatory (FIRST) „Faint Images of the Radio Sky at Twenty Centimeter“ (schwache Bilder des Radiohimmels bei 20 Zentimetern) zu sehen waren.

Anschließend verwendeten sie das VLA, um neue und empfindlichere Bilder mit hoher Auflösung von 111 der ausgewählten Galaxien zu erstellen.

„Die neuen VLA-Beobachtungen haben ergeben, dass 13 dieser Galaxien starke Hinweise auf ein massives Schwarzes Loch haben, das aktiv umgebendes Material verbraucht. Wir waren sehr überrascht, dass sich das Schwarze Loch in ungefähr der Hälfte dieser 13 Galaxien nicht im Zentrum der Galaxie befindet, wie dies bei größeren Galaxien der Fall ist“, sagte Reines

Die Wissenschaftler sagten, dies deutet darauf hin, dass die Galaxien wahrscheinlich früher in ihrer Geschichte mit anderen verschmolzen sind. Dies steht im Einklang mit Computersimulationen, die vorhersagen, dass sich ungefähr die Hälfte der massiven Schwarzen Löcher in Zwerggalaxien am Rand ihrer Galaxien befinden werden.

"Diese Arbeit hat uns gelehrt, dass wir unsere Suche nach massiven Schwarzen Löchern in Zwerggalaxien über ihre Zentren hinaus ausweiten müssen, um ein vollständigeres Verständnis der Bevölkerung zu erhalten und zu erfahren, welche Mechanismen zur Bildung der ersten massiven Schwarzen Löcher im frühen Universum beigetragen haben", sagte Reines .

Reines arbeitete mit James Condon vom National Radio Astronomy Observatory zusammen. Jeremy Darling von der University of Colorado, Boulder; und Jenny Greene von der Princeton University. Die Astronomen veröffentlichen ihre Ergebnisse im Astrophysical Journal. 

 

Quelle und weitere Informationen: https://public.nrao.edu/news/wandering-black-holes-dwarf-galaxies/

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