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CHANDRA
Große Schwarze Löcher müssen hungern
von Hans Zekl
für astronews.com
18. Februar 2005

Wer sich sein Essen nicht einteilt, dem kann es passieren, dass er irgendwann auf Diät gesetzt wird. Astronomen konnten nun mit Hilfe des Chandra-Röntgenteleskops zeigen, dass es Schwarzen Löchern ähnlich geht: Die Schwerkraftfallen mit dem größten Appetit erreichen irgendwann eine maximale Größe, während bescheidenere Schwarze Löcher immer weiter wachsen.

Lockman-Loch

Chandra-Aufnahme des Lockman-Lochs und schematische Darstellung eines extrem massereichen Schwarzen Lochs (oben rechts) und eines Schwarzen Lochs, das gemächlich wächst (unten rechts). Bild: NASA / CXC / U. Wisconsin / A. Barger et al. (Röntgenbild), NASA / CXC / M. Weiss (Grafik) [Großansicht]

Die größten und massereichsten Schwarzen Löcher erreichen eine maximale Größe. Wie Astronomen mit dem Chandra-Röntgenobservatorium kürzlich herausfanden, müssen sie wegen "Nahrungsmangels" ihr Wachstum irgendwann einstellen. Bescheidenere Schwarze Löcher dagegen haben keine Nahrungsprobleme und nehmen auch heute noch an Masse zu.

In den Zentren der Galaxien sitzen gewaltige Schwarze Löcher. Die größten unter ihnen vereinen die Massen bis zu einigen hundert Millionen Sonnen in einem relativ kleinen Raumgebiet. Entstanden sind sie schon in einer sehr frühen Phase des Universums. In nur wenigen hundert Millionen bis zu einer Milliarde Jahren wuchsen sie in den Zentren der noch jungen Galaxien rasch heran.

Aber Völlerei hat ihren Preis. Aus kosmischer Sicht verbrauchten die meisten die Nahrungsvorräte in ihrer Umgebung ziemlich rasch. Seit nun mehreren Milliarden Jahren müssen sie nun dafür eine strenge Diät einhalten und hungern. Ihre kleineren Verwandten mit nur 10 bis 100 Millionen Sonnenmassen begnügen sich dagegen mit kleineren Portionen und wachsen immer noch weiter.

"Die Daten zeigen, dass einige supermassereichen Schwarzen Löcher alles verschlingen, während andere es vorziehen, zu grasen", erklärte Amy Barger von der University of Wisconsin und University of Hawaii. Mit sechs weiteren Kollegen veröffentlichte sie die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Astronomical Journal.

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Wie sie herausfanden, gibt es wohl eine enge Beziehung zwischen der Sternentstehungsrate in einer Galaxie und dem Wachstum des zentralen Schwarzen Lochs. "Während in diesen Galaxien Sterne entstehen, verliert diese Material an das Schwarze Loch. Welcher Mechanismus die Sternentstehung steuert, er bestimmt auch das Wachstum der Schwarzen Löcher", erklärt Barger.

Möglich wurde die Studie durch die Analyse der detailliertesten Röntgenbilder des nördlichen und südlichen Chandra Deep Fields und aus einem Himmelsbereich, der das Lockman-Loch genannt wird. Letzteres wurde nach dem Astronomen Felix Lockman benannt, der herausfand, dass in diesem Gebiet Hunderte weit entfernter Röntgenquellen zu finden sind. Die beobachteten Schwarzen Löcher sind zwischen einer und zwölf Milliarden Lichtjahren entfernt.

"Leichtere" Schwarze Löcher mit weniger als 100 Millionen Sonnenmassen verbergen sich hinter großen Gas- und Staubmassen. Deshalb sind sie im sichtbaren Spektralbereich nicht zu finden, erst die energiereiche Röntgenstrahlung durchdringt diese Wolken. Aber je größer die Schwarzen Löcher sind, desto weniger Gas und Staub findet sich in ihrer Nachbarschaft. Möglicherweise sorgt die bei massereichen Löchern immer stärker werdende Strahlung dafür, dass die Umgebung der Löcher von weiterem Material frei geblasen wird.

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Links im WWW
Chandra, Seite an der Harvard Universität
Chandra, Seite der NASA
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