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IRAM
Gas und Staub um entferntes Schwarzes Loch
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie
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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.

IRAM

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.

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"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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siehe auch
Spitzer: Blick auf die urtümlichsten Schwarzen Löcher - 18. März 2010
Quasare: Neuer Entfernungsrekord für Quasare - 8. Juni 2007
Radioastronomie: Staub im entferntesten Quasar entdeckt - 24. Juli 2003
XMM: Der entfernteste Quasar - 6. Dezember 2000
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Astronomie
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