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GALAXIEN
Schwarze Löcher erlauben Galaxien-Ruhestand
Redaktion / Pressemitteilung des Astrophysikalischen Instituts Potsdam
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9. Juli 2009

Astronomen unterscheiden im Universum zwei Typen von Galaxien: In jungen, aktiven Galaxien entstehen zahlreiche neue Sterne, in alten, passiven Galaxien gibt es nahezu keine Sternentstehung. Neue Beobachtungen lassen nun vermuten, dass das zentrale Schwarze Loch der Galaxien für deren Ruhestand eine wichtige Rolle spielt. Es heizt das Gas in den Galaxien auf und verhindert so die Entstehung neuer Sterne. 

Perseus

Der Perseus-Galaxienhaufen: Zwei vom zentralen Schwarzen Loch ausgesandte Jets (Gasströme) heizen das heiße Gas auf. Bild: A. Cattaneo, AIP [Großansicht]

Weit entwickelte Galaxien produzieren keine neuen Sterne mehr, weil Schwarze Löcher ihr Gas zu sehr aufheizen. Zu dieser Übereinstimmung sind internationale Experten jetzt gelangt. Drei Jahre lang haben sich die Forscher in Gesprächen, koordiniert von Dr. Andrea Cattaneo vom Astrophysikalischen Institut Potsdam (AIP), intensiv zu diesem und weiteren bis dato ungelösten Problemen der Galaxienentstehung und -entwicklung ausgetauscht und ihre Resultate nun als Überblicksartikel in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

Astronomen beobachten schon lange, dass Galaxien unterschiedliche Eigenschaften bezüglich der Sternentstehung besitzen. In den letzten fünf Jahren haben umfassende Himmelsdurchmusterungen wie der Sloan Digital Sky Survey bestätigt, dass es in der Tat zwei grundsätzlich trennbare Galaxien-Populationen gibt. Dies sind einerseits junge, aktive Galaxien, in denen neue Sterne entstehen, und andererseits alte, passive Galaxien ohne Sternentstehung.

"Die aktiven Galaxien repräsentieren quasi die arbeitende Bevölkerung des Universums", veranschaulicht Andrea Cattaneo das Szenario. "Sie produzieren über ihr Leben hunderte Milliarden Sterne, so lange, bis sie eines Tages in den wohlverdienten Ruhestand eintreten und zu einer passiven Galaxie werden". Passive Galaxien beinhalten heißes Gas. Dieses hat einen hohen Druck und kann somit der eigenen Schwerkraft standhalten. Unter normalen Bedingungen würde das heiße Gas jedoch mit der Zeit abkühlen und zu neuen Sternen kollabieren.

Dagegen zeigen Röntgenaufnahmen der letzten Jahre, dass nur ein sehr kleiner Teil des Gases in passiven Galaxien abkühlt. Schwarze Löcher, wie wir sie in den Zentren aller massereichen Galaxien finden, fungieren als eine Art Heizkörper und verhindern, dass die Sternentstehung in diesen Galaxien erneut einsetzt.

"Röntgensatelliten wie der NASA-Satellit Chandra und der ESA-Satellit XMM-Newton haben unsere Sicht der Dinge in den letzten Jahren revolutioniert", so Cattaneo. "Ohne Schwarze Löcher wäre das Universum ein ganz anderer Ort: Galaxien müssten ihr Leben lang arbeiten." Stattdessen führen aktive Galaxien ständig einen gewissen Prozentsatz ihres Gases an Schwarze Löcher ab und zahlen so gewissermaßen in einen "Rentenfond" ein, der später ihren ungestörten Ruhestand garantieren wird.

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siehe auch
Chandra: Gefräßige Schwarze Löcher im jungen Universum - 25. Juli 2007
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