Schwarze Löcher, die entfernte Quasare im frühen Universum antreiben, grasen auf Gasflecken oder vorbeiziehenden Galaxien, anstatt sich nach neuen Beobachtungen der Spitzer- und Hubble-Weltraumteleskope der NASA in dramatische Kollisionen zu stürzen.
Ein Schwarzes Loch braucht nicht viel Gas, um seinen Hunger zu stillen und sich in einen Quasar zu verwandeln, sagt Studienleiter Kevin Schawinski aus Yale. „Innerhalb weniger Lichtjahre vom Zentrum unserer Milchstraße gibt es mehr als genug Gas, um daraus einen zu machen Quasar “, erklärte Schawinski. "Es passiert einfach nicht. Aber es könnte passieren, wenn eine dieser kleinen Gaswolken in das Schwarze Loch läuft. Zufällige Bewegungen und Bewegungen innerhalb der Galaxie würden Gas in das Schwarze Loch leiten. Vor zehn Milliarden Jahren waren diese zufälligen Bewegungen häufiger und es gab mehr Gas, um herumzugehen. Kleine Galaxien waren auch häufiger anzutreffen und wurden von größeren Galaxien verschluckt. “
Quasare sind entfernte und brillante galaktische Kraftwerke. Diese weit entfernten Objekte werden von schwarzen Löchern angetrieben, die sich auf aufgenommenem Material festsetzen. Dies wiederum erwärmt die Materie auf Millionen von Grad und macht sie super leuchtend. Die hellsten Quasare befinden sich in Galaxien, die durch Fusionen und Wechselwirkungen mit anderen Galaxien geschoben und gezogen werden. Dabei bleibt viel Material übrig, das von den supermassiven Schwarzen Löchern in den galaktischen Kernen verschlungen werden muss.
Schawinski und sein Team untersuchten 30 Quasare mit den umlaufenden NASA-Teleskopen Hubble und Spitzer. Diese Quasare, die in den Infrarotbildern extrem hell leuchten (ein verräterisches Zeichen dafür, dass ansässige Schwarze Löcher aktiv Gas und Staub in ihren Gravitationsstrudel aufnehmen), bildeten sich während einer Zeit des höchsten Wachstums von Schwarzen Löchern vor acht bis zwölf Milliarden Jahren. Sie fanden heraus, dass 26 der Wirtsgalaxien, alle ungefähr so groß wie unsere eigene Milchstraßengalaxie, keine Anzeichen von Kollisionen zeigten, wie z. B. zerschlagene Arme, verzerrte Formen oder lange Gezeitenschwänze. Nur eine Galaxie in der Studie zeigte Hinweise auf eine Wechselwirkung. Dieser Befund stützt den Beweis, dass die Entstehung der massereichsten Schwarzen Löcher im frühen Universum nicht durch dramatische Ausbrüche größerer Fusionen, sondern durch kleinere, langfristige Ereignisse ausgelöst wurde.
"Quasare, die Produkte von Galaxienkollisionen sind, sind sehr hell", sagte Schawinski. „Die Objekte, die wir in dieser Studie betrachtet haben, sind die typischeren Quasare. Sie sind viel weniger leuchtend. Die brillanten Quasare, die aus Galaxienfusionen hervorgegangen sind, erhalten die ganze Aufmerksamkeit, weil sie so hell sind und ihre Wirtsgalaxien so durcheinander sind. Aber die typischen Brot-und-Butter-Quasare sind tatsächlich der Ort, an dem der größte Teil des Wachstums der Schwarzen Löcher stattfindet. Sie sind die Norm und brauchen nicht das Drama einer Kollision, um zu glänzen.
"Ich denke, es ist eine Kombination von Prozessen, wie zufälliges Rühren von Gas, Supernovae-Explosionen, Verschlucken kleiner Körper und Ströme von Gas und Sternen, die Material in den Kern einspeisen", sagte Schawinski.
Leider liegt der Prozess, der die Quasare und ihre Schwarzen Löcher antreibt, unter der Entdeckung von Hubble, was sie zu Hauptzielen für das kommende James Webb-Weltraumteleskop macht, ein großes Observatorium für die Infrarotumlaufbahn, das 2018 starten soll.
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Bildunterschrift: Diese Galaxien sind von so viel Staub umgeben, dass das brillante Licht ihrer Quasare in diesen Bildern des Hubble-Weltraumteleskops der NASA / ESA nicht zu sehen ist.
