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VLA
Gewaltige Schwarze Löcher in Zwerggalaxien
von Stefan Deiters
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6. Januar 2020

Wie entstehen die supermassereichen Schwarzen Löcher, die man im Zentrum nahezu jeder größeren Galaxie in unserer Umgebung nachweisen konnte? Neue Hinweise erhofft man sich von jetzt vorgestellten Beobachtungen mit dem Very Large Array: In 13 vergleichsweise nahegelegenen Zwerggalaxien wurden damit nämlich massereiche Schwarze Löcher entdeckt.

Zwerggalaxie

Künstlerische Darstellung einer Zwerggalaxie mit einem massereichen Schwarzen Loch im Randbereich. Bild: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF   [Großansicht]

Supermassereiche Schwarze Löcher finden sich praktisch in jeder größeren Galaxie. Auch unsere Milchstraße beherbergt in ihrem Zentrum ein Schwarzes Loch mit einer Masse von mehr als der viermillionenfachen Masse der Sonne. Während sogenannte "stellare Schwarze Löcher" beispielsweise durch die Explosion massereicher Sterne in einer Supernova entstehen, ist die Erklärung der Entstehung supermassereicher Schwarzer Löcher deutlich schwieriger - insbesondere, weil man sie auch in weiter Entfernung und damit zu einer Zeit findet, als unser Universum noch sehr viel jünger war und sie damit viel weniger Zeit zum Wachsen hatten.

Nach einer Theorie könnten supermassereiche Schwarze Löcher durch die aufeinanderfolgende Verschmelzung von kleineren Schwarzen Löchern entstanden sein. Diese müssten sich dann in den ersten Galaxien gebildet haben, die es nach dem Urknall gab.

Die jetzt mit dem Karl G. Jansky Very Large Array, einem Radioteleskopverbund im US-Bundesstaat New Mexico, untersuchten Zwerggalaxien haben alle weniger als rund ein Hundertstel der Masse unserer Milchstraße und befinden sich weniger als eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt. Die darin aufgespürten Schwarzen Löcher dürften eine Masse von der rund 400.000-fachen Masse unserer Sonne haben. Die Galaxien zählen damit zu den kleinsten Galaxien, in denen Schwarze Löcher in diesem Massenbereich nachgewiesen wurden.

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"Wir hoffen, dass die Untersuchung dieser Schwarzen Löcher und ihrer Galaxien uns mehr darüber verrät, wie sich ähnliche Schwarze Löcher im jungen Universum gebildet haben und anschließend weiter gewachsen sind und - durch galaktische Verschmelzungen über viele Milliarden Jahre - zu den supermassereichen Schwarzen Löchern wurden, die wir heute in großen Galaxien beobachten", erläutert Amy Reines von der Montana State University, die über die Beobachtungen ihres Teams auf einem Treffen der American Astronomical Society in Honolulu berichtete.

Reines und ihre Kollegen haben 2011 mit dem VLA das erste massereiche Schwarze Loch in einer Zwerggalaxie entdeckt, in der gerade mit hoher Rate neue Sterne entstehen. Dieser Fund war eine Überraschung und führte dazu, dass man mit Radioteleskopen nach weiteren Schwarzen Löchern in Zwerggalaxien fahndete. Reines und ihr Team konzentrierten sich dabei auf Zwerggalaxien mit einer Masse von weniger als drei Milliarden Sonnenmassen - eine Größe, die etwa der Großen Magellanschen Wolke entspricht, einer Satellitengalaxie der Milchstraße.

Insgesamt wurde 111 solcher Galaxien mit dem VLA genauer untersucht. "Die VLA-Beobachtungen zeigten, dass es in 13 dieser Galaxien starke Hinweise auf ein massereiches Schwarzes Loch gibt, das gerade aktiv Material verschlingt", so Reines. "Überrascht hat uns dabei, dass sich in etwa der Hälfte der Galaxien das Schwarze Loch nicht im Zentrum, sondern in den Randbereichen der Galaxie befindet."

Dies könnte, wie auch Simulationen zeigen, ein Hinweis auf Wechselwirkungen mit anderen Galaxien und Verschmelzungen in der Vergangenheit dieser Systeme sein. "Die Studie zeigt, dass wir unsere Suche nach massereichen Schwarzen Löchern in Zwerggalaxien nicht nur auf die Zentren beschränken dürfen, um ein vollständiges Bild zu erhalten und etwas darüber zu lernen, wie die ersten massereichen Schwarzen Löcher im frühen Universum entstanden sind", so Reines.

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siehe auch
Hubble: Winzige Galaxie mit gewaltigem Schwarzen Loch - 18. September 2014
Links im WWW
National Radio Astronomy Observatory
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