Kosmische Fressgewohnheiten

5. März 2014, 19:00
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Durch einen glücklichen Zufall konnte der Spin eines weit entfernten Schwarzen Loches gemessen werden

Michigan - In den Zentren vieler, wenn nicht sogar aller Galaxien befinden sich supermassereiche Schwarze Löcher. Ihre Rotation ist eng mit der Entwicklung ihrer Heimatgalaxie verknüpft und daher ein wertvoller Hinweis darauf, was in solchen Galaxien vor sich ging. Einem Team US-amerikanischer Forscher gelang es nun, den Spin eines äußerst weit entfernten Schwarzen Loches zu bestimmen, wie sie in der aktuellen Ausgabe des Magazins Nature schreiben.

Man nimmt an, dass supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum "nur" etwa 10.000-mal massiver waren als die Sonne. Dann wuchsen sie durch Akkretion von Materie im Laufe der Zeit auf Millionen oder gar Milliarden von Sonnenmassen an. Dies kann aber auf verschiedene Arten geschehen.

Das Verschlingen von Masse aus der Umgebung kann sehr chaotisch verlaufen, wenn es zu mehreren kurzen Akkretionsereignissen kommt, oder aber sehr gleichmäßig und geordnet. Je nachdem, welcher Fall eingetreten ist, ist die resultierende Rotation des Schwarzen Loches eine andere. Schnelle Rotation deutet auf ein gleichmäßiges Verschlingen der Masse hin, während langsame Rotation für eine ungleichmäßige Akkretion in der Vergangenheit spricht.

Messbar ist der Spin eines aktiven Schwarzen Loches durch die Röntgenstrahlung, die an seiner Akkretionsscheibe reflektiert wird. Das war bisher nur für die hellsten und nächsten Objekte möglich. Nun gelang es aber, die Messung für ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Schwarzes Loch durchzuführen.

Möglich war das durch einen glücklichen Zufall: Genau in der Sichtlinie befindet sich eine Galaxie, die durch ihre Gravitation wie eine Linse wirkt und so das Licht der Akkretionsscheibe verstärkt. Nur so konnten die typischen Eigenschaften im Röntgenspektrum genau genug beobachten werden, um zu erkennen, dass der Spin schnell ist. Dieses Schwarze Loch muss daher gleichmäßig gefressen haben. (guge, DER STANDARD, 6.3.2014)

  • Eine in Sichtlinie befindliche Galaxie (Mitte) wirkt als Linse und verstärkt das Licht des Quasars im Hintergrund. Dieser ist durch den Linseneffekt gleich mehrmals als Teil einer ringförmigen Struktur im Bild zu sehen: drei mal links der Galaxie und einmal rechts davon.
    foto: nasa/cxc/univ of michigan/r.c.reis et al und nasa/stsci

    Eine in Sichtlinie befindliche Galaxie (Mitte) wirkt als Linse und verstärkt das Licht des Quasars im Hintergrund. Dieser ist durch den Linseneffekt gleich mehrmals als Teil einer ringförmigen Struktur im Bild zu sehen: drei mal links der Galaxie und einmal rechts davon.

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