Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwarzes Loch in einer einsamen Galaxie

08.04.2016

Astronomen finden den ungewöhnlichen Nachfahren eines Quasars

Massereiche schwarze Löcher können nicht nur in großen Galaxienhaufen wachsen. Ein internationales Team von Forschern des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik, aus den USA und Kanada fand im Innern der relativ einsamen Galaxie NGC 1600 ein schwarzes Loch mit der Masse von rund 17 Milliarden Sonnen – eines der massivsten schwarzen Löcher, das bisher aufgespürt wurde.


Die elliptische Galaxie NGC 1600 (links) beherbergt ein sehr massereiches schwarzes Loch mit 17 Milliardenfacher Sonnenmasse. Im Gegensatz zu anderen Galaxien, in denen sehr massereiche schwarze Löcher gefunden wurden (wie in NGC 4889, rechts), ist sie die größte einer relativ kleinen Gruppe von Galaxien und befindet sich nicht in einem großen Galaxienhaufen.

© MPE/Gemini Observatory


Vergrößerte Ansicht der zentralen Region von NGC 1600: Der Kern ist recht diffus, viele Sterne fehlen – wahrscheinlich als Folge einer früheren Galaxienverschmelzung.

© Gemini Observatory/AURA & HST/NASA/ESA

Außerdem stellte sich heraus, dass die Verteilung der Sterne nahe dem Galaxienzentrum recht diffus ist und sich diese Region über denselben Radius erstreckt wie die Einflusssphäre der Schwerkraft des schwarzen Lochs Fast jede Galaxie beherbergt in ihrem Zentrum ein massereiches schwarzes Loch – im Herzen unserer Milchstraße befindet sich ein eher kleineres; es ist lediglich vier Millionen Mal so schwer wie unsere Sonne. Tausendfach massereichere schwarze Löcher brachten einst die Quasare im frühen Universum zum Leuchten.

Diese Strahlungsgiganten leben von der Energie, die frei wird, wenn Gas auf ein massereiches schwarzes Loch einstürzt. Bisher ließen sich die heute nicht mehr aktiven Nachfahren dieser sehr großen schwarzen Löcher nur innerhalb riesiger Galaxien in den Zentren gewaltiger Galaxienhaufen mit Hunderten von anderen Sternsystemen nachweisen. Aber sie scheinen nicht nur dort zu existieren.

Das nun entdeckte schwarze Loch hat die 17 Milliardenfache Masse unserer Sonne – und sitzt im Herzen der mehr oder weniger einsam durchs All treibenden Galaxie NGC 1600. Für dieses Ergebnis hatten die Forscher Beobachtungen aus dem MASSIVE-Survey ausgewertet. Der Katalog dient der Untersuchung von Struktur, Dynamik und Entstehungsgeschichte der 100 massereichsten elliptischen Galaxien in einer Distanz von bis zu 350 Millionen Lichtjahren von unserer Milchstraße.

Die Wissenschaftler analysierten die Geschwindigkeiten der Sterne nahe dem zentralen schwarzen Loch. Um seine Masse zu bestimmen, verglichen sie diese Geschwindigkeiten mit theoretisch berechneten Modellen von Sternorbits. Erstaunlich ist – neben der großen Masse des Schwerkraftmonsters – die Tatsache, dass NGC 1600 Teil einer kleinen Gruppe von nur wenigen Galaxien ist.

„Zum ersten Mal haben wir ein derart massereiches schwarzes Loch in einer relativ isolierten Galaxie gefunden und nicht in einem großen Galaxienhaufen“, sagt Jens Thomas vom Garchinger Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Hauptautor des in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Artikels. Und: „Andere Galaxien mit sehr massereichen schwarzen Löchern befinden sich in der Regel in Regionen des Universums mit einer hohen Massendichte, also in Haufen mit vielen anderen Galaxien.“

„Auch der Zentralbereich der Galaxie NGC 1600 ist interessant. Er erscheint sehr diffus – so, als ob Milliarden von Sternen fehlen“, sagt Chung-Pei Ma von der University California Berkeley (USA), die den MASSIVE-Survey leitet. Wie aber ist es zu einem solchen Verlust an Sternen gekommen?NGC 1600 ist mit Abstand die hellste Galaxie in ihrer kleinen Gruppe und überstrahlt die anderen Mitglieder um mindestens das Dreifache.

Um so groß zu werden, könnte diese Galaxie bereits früh mit anderen, nahen Milchstraßensystemen und deren schwarzen Löchern verschmolzen sein. Im Fall einer Kollision von zwei Galaxien haben deren schwarze Löcher zunächst ein Binärsystem gebildet. Sterne, die diesem zu nahe kamen, wurden – wie bei einer „Schwerkraftschleuder“ – zu größeren Radien gestreut.

„Bei weniger massereichen elliptischen Galaxien nimmt die Helligkeit typischerweise immer mehr zu, je weiter man sich dem Zentrum nähert. Bei NGC 1600 ist es aber so, als wären so viele Sterne wie in der Scheibe unserer Milchstraße aus dem Zentrum herausgeschleudert worden“, sagt Jens Thomas.

Durch den Vergleich ihrer Ergebnisse mit Massenbestimmungen in einer Reihe von ähnlichen Galaxien fanden die Astronomen, dass die Sterne genau in jener Region zu fehlen scheinen, in welche die Einflusssphäre der Gravitation des schwarzen Lochs reicht. „Das schwarze Loch in NGC 1600 zeigt, wie der Nachfahre eines leuchtenden Quasars in einer relativ isolierten Galaxie heute aussehen könnte“, sagt Chung-Pei Ma. „Mit unseren Beobachtungen werden wir in Kürze herausfinden, ob wir einfach eine ungewöhnliche Galaxie entdeckt haben, oder ob das die Spitze eines Eisbergs ist.“

Ansprechpartner

Dr. Hannelore Hämmerle

Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching

E-Mail: pr@mpe.mpg.de

Dr. Jens Thomas

Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching

E-Mail: jthomas@mpe.mpg.de

Originalpublikation

Jens Thomas, Chung-Pei Ma, Nicholas J. McConnell et al. A 17-billion-solar-mass black hole in a group galaxy with a diffuse core Nature, online 6 April 2016

Dr. Hannelore Hämmerle | Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching
Weitere Informationen:
https://www.mpg.de/10430946/schwarzes-loch-galaxie-ngc-1600

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht VLT macht den präzisesten Test von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie außerhalb der Milchstraße
22.06.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Neue Phänomene im magnetischen Nanokosmos
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics