Sa, 26. Mai 2018

Echtes Masse-Monster

18.09.2014 10:39

Kleinste Zwerggalaxie mit Schwarzem Loch entdeckt

Ein internationales Forscherteam hat die bis dato kleinste bekannte Galaxie entdeckt, die in ihrem Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch beherbergt. Der Fund lege nahe, dass derartige Objekt im Universum häufiger sind, als man bisher angenommen habe, schreiben die Wissenschaftler. Es deute einiges darauf hin, dass sich viele Schwarze Löcher in Zwergalaxien verstecken.

Ein Astronomen-Team unter der Leitung von Anil Seth von der Universität Utah - darunter auch Forscher vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg - fand das gewaltige Schwarze Loch in einer ultrakompakten Zwergalaxie namens M60-UCD1. "Es ist die kleinste und leichteste Galaxie, die wir kennen, die ein supermassereiches Schwarzes Loch besitzt", sagt Seth. Die Zwerggalaxie, die sich in der Nachbarschaft einer großen Galaxie mit der Bezeichnung M60 befindet, gehöre damit zu den am meisten durch ein Schwarzes Loch dominierten Sternsystemen überhaupt, berichtet der Wissenschaftler.

Auf der Basis von Beobachtungsdaten, die mithilfe des Gemini-Nord-Teleskops auf dem Mauna Kea auf Hawaii sowie Bildern des Weltraumobservatoriums "Hubble" (kleines Bild) erhoben wurden, konnten die Forscher errechnen, dass die Galaxie M60-UCD1 ein zentrales Schwarzes Loch (ein gefräßiges Gravitationsmonster, dessen Anziehungskraft nicht einmal Licht entkommen kann, Anm.) mit einer Masse von 21 Millionen Sonnen besitzt.

Überrest einer einst großen Galaxie?
Die Beobachtung lege nahe, dass auch viele andere ultrakompakte Zwerggalaxien solche zentralen Schwarzen Löcher beherbergen – und es sich bei diesen Galaxien um die Reste einst viel größerer Galaxien handelt, die bei Kollisionen mit anderen Galaxien große Teile ihrer ursprünglichen Struktur sowie ihrer Sterne und Masse verloren haben, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal "Nature".

Im Gegensatz zu den überall in Galaxien anzutreffenden "kleinen" stellaren Schwarzen Löchern, bei denen es sich um die unter der eigenen Schwerkraft zusammengebrochenen Überreste massereicher Sterne handelt, ist die Herkunft der um Größenordnungen (mehr als eine Million Sonnenmassen) schwereren Schwarzen Löcher in den Zentren von Galaxien noch eine der großen offenen Fragen der modernen Astrophysik. Ihre Entstehung ist offenbar eng mit der Bildung der Galaxien in der Frühphase des Universums verknüpft. Darauf weist eine vor einigen Jahren an vielen "normalen" Galaxien entdeckte Beziehung zwischen der Masse zentraler Schwarzer Löcher und der Massen der sie umgebenen Galaxien hin.

So besitzt das zentrale Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße zwar etwa vier Millionen Sonnenmassen, das entspricht aber weniger als 0,01 Prozent der Gesamtmasse unserer Heimatgalaxie. Im Vergleich dazu entsprechen die 21 Millionen Sonnenmassen des zentralen Schwarzen Lochs in M60-UCD1 rund 15 Prozent der Gesamtmasse der Zwerggalaxie mit ihren 140 Millionen Sonnen.

Galaxie besaß vermutlich zehn Milliarden Sterne
Ursprünglich dürfte M60-UCD1 daher sehr viel größer gewesen sein und vermutlich rund zehn Milliarden Sterne besessen haben. Doch als sie in die Nähe des Zentrums der noch größeren Galaxie M60 gelangte, habe sie durch gravitative Wechselwirkung die allermeisten ihre Sterne und die Dunkle Materie in ihrem Außenbereich an M60 verloren, mutmaßen die Forscher.

Die genaue Umlaufbahn der Zwerggalaxie um M60 - eine der größten uns bekannten Galaxien im lokalen Universum - ist bislang nicht bekannt, aber in ferner Zukunft könnte die kleinere Zwerggalaxie sogar gänzlich von M60 verschluckt werden und mit deren Zentrum verschmelzen. M60 besitzt ein zentrales Schwarzes Loch von etwa 4.5 Milliarden Sonnenmassen – 1.000 Mal schwerer als das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis.

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