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Rätselhaftes Wachstum Schwarze Löcher fressen ihre Galaxien

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Große Galaxie in der Mitte des Herkules-Galaxienhaufens.

(Foto: X-ray: NASA/CXC/SAO, Optical: NASA/STScI, Radio: NSF/NRAO/VLA)

Astronomen beobachten ein rätselhaftes Verhalten großer Schwarzer Löcher: Sie wachsen etwa zehnmal schneller, als Sterne in ihren Galaxien entstehen - und werden so überraschend massereich.

Die größten Schwarzen Löcher wachsen schneller als ihre Galaxien. Das schließen Astronomen aus Beobachtungen mit dem Röntgensatelliten "Chandra" der US-Raumfahrtbehörde Nasa und anderen Teleskopen. Sogenannte supermassereiche Schwarze Löcher, die millionen- bis milliardenfach so viel Masse besitzen wie unsere Sonne, nehmen demnach schneller zu, als neue Sterne in ihren Heimatgalaxien entstehen, wie die Nasa berichtet.

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In dieser Grafik wurde ein Bild aus dem Chandra Deep Field-South (blau) mit einem optischen und infraroten Bild vom Hubble (rot, grün und blau) kombiniert.

(Foto: Chandra X-ray Observatory Center)

Die meisten Galaxien haben ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum, das regelmäßig Materie verschlingt, die ihm zu nahe kommt. Bislang nahmen Forscher an, dass sich die Sternentstehungsrate und das Wachstum der Schwarzen Löcher ungefähr die Waage halten. Auf Grundlage der neuen Beobachtungen verglichen Astronomen um Guang Yang von der Pennsylvania State University nun die Wachstumsraten supermassereicher Schwarzer Löcher mit den Sternentstehungsraten in deren Heimatgalaxien.

Noch Fragen offen

Überraschenderweise stellten die Forscher fest, dass dieses Verhältnis umso stärker zugunsten der Schwarzen Löcher ausfällt, je größer eine Galaxie ist. In einer Galaxie mit rund 100 Milliarden Sonnen ist es zehnmal größer als in einer Galaxie mit 10 Milliarden Sonnen. Warum dies so ist, können die Astronomen noch nicht erklären.

"Vielleicht füttern massereiche Galaxien ihre zentralen supermassereichen Schwarzen Löcher effizienter mit kaltem Gas als weniger massereiche", vermutet Niel Brandt aus dem Team in der Nasa-Mitteilung. Die Wissenschaftler stellen ihre Beobachtung in einer der kommenden Ausgaben des britischen Fachblatts "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" ("MNRAS") vor.

Unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, hat etwa 300 Milliarden Sonnen. Da sich die beschriebenen Prozesse lediglich im Zentrum der Galaxien und zudem im menschlichen Maßstab über extrem lange Zeiträume abspielen, ist unser Sonnensystem davon nicht betroffen.

Andere Forscher stützen Analyse

Die Analyse wird von Beobachtungen eines zweiten Forscherteams gestützt. Astronomen um Mar Mezcua von der Autonomen Universität Barcelona hatten 72 der größten und hellsten Galaxien des bekannten Weltalls untersucht und die Masse ihrer zentralen Schwarzen Löcher aufgrund von Röntgen- und Radiowellen-Messungen neu abgeschätzt. "Wir haben Schwarze Löcher gefunden, die viel größer sind, als wir erwartet haben", berichtet Mezcua. Im Schnitt scheinen die Schwarzen Löcher zehnmal so massereich zu sein, wie zu erwarten wäre, wenn sie gleichschnell wachsen würden wie ihre Galaxien.

Fast die Hälfte der untersuchten Schwarzen Löcher fällt demnach sogar in die Extrem-Schwergewichtskategorie von zehn Milliarden Sonnenmassen und mehr, wie die Forsscher ebenfalls in "MNRAS" berichten. Auch dieses Team kann das scheinbar weit verbreitete Riesenwachstum der Schwarzen Löcher noch nicht erklären. "Vielleicht hatten sie einen Wachstumsvorsprung", mutmaßt Mezcua. "Oder vielleicht war ihre Wachstumsgeschwindigkeit Milliarden Jahre lang überlegen."

Quelle: n-tv.de, Till Mundzeck, dpa

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