Neue Verbindung zwischen Schwarzen Löchern und ihrer Host-Galaxie entdeckt Eingesandt von Dirk-Krass am Sonntag, 25. November 2001 @ 11:24:38 CET
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Eine fundamentale Verbindung zwischen Supermassiven Schwarzen Löchern (SBH)
- die massereichsten singulären Objekte in unserem Universum - und den Galaxien
in deren Zentrum diese wohnen, wurde durch ein Forscherteam auf den kanarischen
Inseln entdeckt.
Astronomen vom Instituto
de Astrofisica de Canarias (IAC) - Alister Graham, Peter Erwin, Nicola Caon,
and Ignacio Trujillo - fanden eine grundlegende Verbindung zwischen Supermassiven
Schwarzen Löchern und der Galaxie in der sie wohnen. Sie fanden diese Verbindung
indem sie die globale Verteilung der Sterne in der Galaxie untersuchten -
die Konzentration welche in Beziehung zur Masse des zentralen Sup. Schwarzen
Lochs steht.
Die Sonne wiegt 2 x 10^30 kg (etwa 500.000 mal so schwer
wie unsere Erde) und misst 1.4 Millionen Kilometer im Durchmesser. Supermassive
Schwarze Löcher sine eine Million bis 1 Millarde Mal schwerer als unsere
Sonne. Ihr Ereignishorizont - Die virtuelle Oberfläche, an der das Licht
durch das starke Gravitationsfeld nicht mehr entkommen kann - eines 1 Million
Sonnenmassen schweren Schwarzen Loches ist nur etwa 4 mal größer als das
unserer Sonne - sie sind wirklich dichte Objekte. Diese Supermassiven Schwarzen
Löcher wurden bislang schon in vielen Galaxien gefunden, auch in unserer
Milchstraße.
![](German-2001_files/bhole.jpg) Ein Schwarzes Loch saugt Materie eines nahen Sterns ab. (Credits: Gabriel Pérez Díaz, SMM del IAC)
Man fand heraus, dass die globale Verteilung der Sterne in elliptischen Galaxien
und in den Zentralwölbungen von Spiralgalaxien in einer direkter Beziehung
zur Masse der zentralen Supermassiven Schwarzen Löcher steht. Massereichere
Galaxien sind nicht nur einfach größere Versionen masseärmerer Galaxien -
was man früher öfters angenommen hat. Ihre ganze Struktur unterscheidet sich:
massereichere Galaxien weisen zum Zentrum hin auch eine höhere Konzentration
auf. Der genaue Grad der Konzentration wurde jetzt zum ersten Mal sehr präzisen
in Beziehung zur Masse des zentralen Lochs gesetzt. "Dies ist eine wichtige
Erkenntnis, welche uns weitere Einblicke in die Bildung von Galaxien und
ihren zentralen Schwarzen Löchern gewährt. Wir wissen jetzt, dass jede Wachstums-Theorie
über Supermassive Schwarze Löcher mit der -wahrscheinlich- globalen Struktur
der Galaxie in Verbindung steht," sagt Projektleiter Dr. Alister Graham.
Die Entdeckung hat auch seinen praktischen Nutzen. Die im letzten
Jahr gemachte Beobachtung einer Verbindung zwischen der Masse zentraler Schwarzer
Löcher und der Geschwindigkeitsstreuung in der Galaxie (ein Mass für die
durchschnittliche Bewegung von Sternen in einer Galaxie) bedeutete, dass
es möglich sein müsste die Masse des zentralen Schwarzen Loches aus der Geschwindigkeitverteilung
heraus zu bestimmen. Dies ist ein zeitaufwendiger Prozess: Um eine Geschwindigkeitsverteilungs-Messung
zu erhalten, muss das Licht der Galaxie erst einmal in seine Bestandteile
(Farben, Wellenlängen) aufgespalten werden. Dies schwächt das Licht allerdings
ab und verlangt längere Belichtungszeiten. Mit der jetzigen neuen Entdeckung
ist es den Astronomen möglich, die Masse eines Schwarzen Loches direkt aus
einem Galaxienbild heraus zu bestimmen. Dabei wird der radiale Rückgang der
Leuchtkraft gemessen, durch welche man dann die Konzentration erfährt. Mit
diesem Verfahren kann man tausende weit entfernte, hoch rotverschobene Galaxien
schnell und effizient untersuchen. Die Astronomen erhoffen sich ein besseres
Verständnis über die Evolution dieser energiereichen Objekte, die man im
ganzen Universum verstreut findet.
Die Arbeit der Forscher basiert auf archivierten Daten des NASA/ESA
Hubble Space Telescope und der Isaac Newton Group of Telescopes am Spanish
Observatorio del Roque de Los Muchachos (La Palma).
Quelle/Bilder: IAC / Gabriel Pérez Díaz, SMM del IAC.
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