Neue Studie: Supermassereiche schwarze Löcher wachsen ähnlich wie junge Sterne

BerlinWissenschaftler rätseln seit langem über die Größe supermassereicher Schwarzer Löcher. Neue Forschungen liefern einige Antworten. Astronomen aus mehreren Ländern, darunter die Technische Hochschule Chalmers, fanden Hinweise darauf, wie diese Schwarzen Löcher wachsen. Sie entdeckten einen rotierenden, magnetischen Wind in der nahegelegenen Galaxie ESO320-G030.

Hier sind die Hauptpunkte:

• Die Galaxie ESO320-G030 befindet sich in einer Entfernung von 120 Millionen Lichtjahren.
• Diese Galaxie ist extrem aktiv und bildet Sterne zehnmal schneller als unsere Milchstraße.
• Das Forschungsteam nutzte das ALMA-Teleskop für ihre Untersuchungen.

Diese Galaxie leuchtet hell im Infrarotlicht und ermöglicht es Teleskopen, viele Merkmale im Zentrum zu erkennen. Wissenschaftler untersuchten das Licht von Molekülen in den Winden, die aus dem Kern kommen. Sie wollten verstehen, wie diese Winde von einem wachsenden Schwarzen Loch erzeugt werden.

Mit ALMA beobachteten sie durch Staub- und Gasschichten hindurch. Susanne Aalto, Professorin an der Chalmers-Universität, erklärte, dass sie dichtes Gas in der Nähe des Schwarzen Lochs untersuchten. Sie analysierten das Licht von Wasserstoffcyanid-Molekülen, um die Bewegung des Gases mithilfe des Doppler-Effekts zu erforschen. Dabei entdeckten sie Muster, die auf einen magnetisierten, rotierenden Wind hinweisen.

Die meisten Winde und Ströme in den Zentren von Galaxien treiben Material von den Schwarzen Löchern weg. Aber dieser neuentdeckte Wind scheint das Gegenteil zu bewirken. Er scheint das Schwarze Loch zu füttern und sein Wachstum zu fördern. Der Wind erzeugt eine Struktur, die sich vom Zentrum aus ausbreitet.

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Die Forscher maßen die Rotation, Masse und Geschwindigkeit des ausströmenden Materials. Sie stellten fest, dass die Stärke des Windes nicht durch Sternentstehung verursacht wurde. Susanne Aalto vermutete, dass die Kraft des Windes vom einströmenden Gas herrühren könnte. Magnetfelder scheinen dieses Gas zusammenzuhalten.

Der rotierende magnetische Wind kann das Wachstum des Schwarzen Lochs fördern, indem er Materie aus dem Weg räumt. Wenn Materie dem Schwarzen Loch näher kommt, bildet sich eine rotierende Scheibe. In dieser Scheibe werden die Magnetfelder stärker und stoßen einige Materie aus der Galaxie heraus, wodurch der Wind entsteht. Dieser Wind verlangsamt die Drehung der Scheibe, was es leichter macht, dass mehr Materie in das Schwarze Loch fällt.

Mark Gorski, ein anderer Wissenschaftler, stellte ein Muster bei der Sternentstehung fest. Junge Sterne wachsen mit Hilfe von rotierenden Winden und Magnetfeldern. Forscher beobachteten Ähnliches bei schwarzen Löchern. Dies deutet darauf hin, dass schwarze Löcher und Sterne auf ähnliche Weise wachsen könnten, obwohl sie sehr unterschiedliche Größen haben.

Das Team glaubt, dass diese Entdeckung helfen könnte, das Wachstum supermassiver Schwarzer Löcher zu erklären. Sie wollen andere Galaxien untersuchen, um festzustellen, ob sie ähnliche spiralförmige Ausströmungen aufweisen. Zukünftige Forschung wird prüfen, ob dies ein häufiges Phänomen ist. Falls ja, könnte es mehr über die Lebenszyklen von Galaxien und ihren zentralen Schwarzen Löchern verraten. Diese Studie ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis dieser gewaltigen kosmischen Objekte.