👀 Nicht nur supermassereich, sondern ultramassereich! Hier ist das massivste Schwarze Loch des bekannten Universums!

Veröffentlicht von Adrien,
Quelle: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
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Die Astronomie hat gerade ein kosmisches Monster von ungeahntem Ausmaß enthüllt, ein Schwarzes Loch, das so kolossal ist, dass es die Grenzen unseres Verständnisses des Universums verschiebt. Diese bedeutende Entdeckung, die sich im Herzen einer Galaxie befindet, eröffnet neue Perspektiven auf die Bildung der massereichsten Strukturen im Weltraum.

Die Forscher identifizierten diesen Giganten in der Galaxie mit dem Spitznamen Kosmisches Hufeisen, deren Masse die Raumzeit so stark verzerrt, dass sie das Licht einer Hintergrundgalaxie zu einem charakteristischen Ring krümmt.


Bild des Kosmischen Hufeisens, das die Lichtverzerrung durch das zentrale Schwarze Loch hervorhebt.
Bildnachweis: NASA/ESA/Tian Li(University of Portsmouth)

Dank einer innovativen Kombination aus Gravitationslinsen und stellarer Kinematik konnte das Team ein Schwarzes Loch mit der 36-milliardenfachen Masse unserer Sonne präzise vermessen. Diese Methode, zuverlässiger als Schätzungen basierend auf Materieakkretion, ermöglicht die Erforschung sogar "ruhender" Schwarzer Löcher, die kein aktives Strahlung aussenden.

Diese Technik erlaubt die Erkundung des fernen Universums, wo Galaxien zu klein erscheinen, um die Zentralregionen direkt beobachten zu können. Durch die Analyse sowohl der Bahn des abgelenkten Lichts als auch der schnellen Bewegungen der Sterne in der Nähe des Schwarzen Lochs bestätigten die Wissenschaftler seine Existenz und seine phänomenale Masse. Professor Thomas Collett betont, dass dieser Ansatz die üblichen Unsicherheiten indirekter Messungen erheblich reduziert.

Die Wirtsgalaxie selbst ist eine "fossile Gruppe", das Ergebnis der Verschmelzung mehrerer Galaxien im Laufe der Zeit. Alle ursprünglichen supermassereichen Schwarzen Löcher hätten sich zu diesem einzigen, ultramassereichen Schwarzen Loch vereinigt und bieten so einen Einblick in den Endzustand der galaktischen Evolution.

Die Implikationen sind weitreichend: zu verstehen, wie Schwarze Löcher die Sternentstehung in ihren Galaxien beeinflussen. Wenn sie als Quasare aktiv werden, setzen sie titanische Energiemengen frei, die die Kondensation von Gaswolken zu neuen Sternen verhindern. Unsere Milchstraße mit ihrem zentralen Schwarzen Loch von 4 Millionen Sonnenmassen könnte ein solches Erwachen bei ihrer zukünftigen Verschmelzung mit der Andromedagalaxie erleben.

Die Forscher planen nun, das Weltraumteleskop Euclid einzusetzen, um mehr dieser versteckten Giganten zu entdecken, um ihre Rolle beim Stopp der Sternentstehung zu kartieren und die Verbindungen zwischen Schwarzen Löchern und Galaxien besser zu verstehen.

Gravitationslinse


Die Gravitationslinse ist ein von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagtes Phänomen, bei dem die Masse eines Himmelskörpers die Raumzeit krümmt und vorbeiziehendes Licht ablenkt. Dies wirkt wie eine kosmische Lupe, die das Bild von Hintergrundobjekten vergrößert und verzerrt, was Astronomen die Erforschung ansonsten unsichtbarer Regionen ermöglicht.

Im Fall des Kosmischen Hufeisens krümmt die massereiche Galaxie das Licht so stark, dass sie einen fast perfekten Ring bildet, einen sogenannten Einsteinring. Dieser Effekt offenbart nicht nur die Präsenz eines extrem massereichen Objekts, sondern ermöglicht auch die präzise Messung seines gravitativen Einflusses.

Gravitationslinsen werden in drei Typen eingeteilt: starke, schwache und Mikrolinsen. Die hier verwendete starke Linse erzeugt multiple Bilder oder sichtbare Bögen, während die anderen Typen statistische Analysen erfordern, um subtile Verzerrungen zu detektieren.

Diese Technik ist zu einem grundlegenden Werkzeug in der Kosmologie geworden, das die Erforschung von Dunkler Materie, Exoplaneten und nun supermassereichen Schwarzen Löchern ermöglicht, indem die Krümmung der Raumzeit als natürliches Teleskop genutzt wird.

Supermassereiche und ultramassereiche Schwarze Löcher


Supermassereiche Schwarze Löcher sind kosmische Objekte mit Massen von Millionen bis Milliarden Sonnenmassen, die im Zentrum der meisten Galaxien residieren. Sie entstehen wahrscheinlich aus dem Kollaps primordialer massereicher Sterne oder durch Materieakkretion im Laufe der kosmischen Zeit.

Ultramassereiche Schwarze Löcher, wie das entdeckte, repräsentieren das obere Ende dieser Skala mit Massen von über 10 Milliarden Sonnenmassen. Ihre Existenz wirft Fragen über die Grenzen des Wachstums von Schwarzen Löchern und die Prozesse auf, die solche Massen ermöglichen.

Im Gegensatz zu stellaren Schwarzen Löchern, die durch Sternenkollaps entstehen, sind supermassereiche und ultramassereiche Schwarze Löcher mit der Galaxienevolution verbunden. Ihre Energiejets und starken Winde können die Sternentstehung regulieren, indem sie das für die Geburt neuer Sterne notwendige Gas erhitzen oder ausstoßen.

Die Entdeckung ruhender Schwarzer Löcher wie dieses ist besonders interessant, da sie die Untersuchung ihrer reinen Masse über die Gravitation ermöglicht, ohne die durch leuchtende Aktivität eingeführten Verzerrungen, und so einen klareren Einblick in ihre Rolle bei der galaktischen Evolution bietet.