Hungrige Weltraumgiganten: Schwarze Löcher schlucken intergalaktisches Gas

Supermassereiche Schwarze Löcher (SMBHs) können Gaswolken aus einer anderen Galaxie in Hunderttausenden von Lichtjahren Entfernung anziehen. Ein internationales Forschungsteam um Sandra Raimundo von der Universität Southampton hat gezeigt, dass die Interaktion benachbarter Galaxien mit den enormen Gasmengen zusammenhängt, die für den Treibstoff dieser riesigen, superdichten Weltraumphänomene benötigt werden. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift „Nature Astronomy“ veröffentlicht.

Ein Schwarzes Loch kann entstehen, wenn ein Stern kollabiert und dabei Materie auf kleinem Raum zusammengepresst wird. Dadurch erhöht sich die Schwerkraft bis zu einem Punkt, an dem ihr nichts mehr entkommen kann, nicht einmal Licht – daher der farbige Name „Schwarzen Löcher“.

Einige schwarze Löcher sind gigantisch, mit einer Masse, die Millionen Mal größer ist als die unserer Sonne, und strahlen enorme Energiemengen aus. Sie sind als „supermassive schwarze Löcher“ bekannt, aber es ist unklar, wie sie entstehen oder wie sie sich selbst mit Materie versorgen.

„Supermassive Schwarze Löcher treiben ihre Aktivität zum Teil durch die allmähliche Ansammlung von Gas aus ihrer Umgebung an“, erklärt Raimundo. Supermassive Schwarze Löcher könnten die Zentren von Galaxien sehr hell leuchten lassen, wenn sie Gas einfangen, und man geht davon aus, dass dieser Prozess einen großen Einfluss auf das heutige Aussehen von Galaxien hat.

Ihr Team hat Daten eines Vier-Meter-Teleskops in Australien ausgewertet, um die Bahnen von Gas und Sternen in mehr als 3000 Galaxien zu untersuchen. Sie identifizierten diejenigen Galaxien, in denen so genanntes „falsch ausgerichtetes“ Gas vorkommt. Dabei handelt es sich um Gaswolken, die in der anderen Richtung rotieren als die Sterne in der Galaxie, was auf eine frühere Interaktion mit einer anderen Galaxie hinweist. Die Forschenden stellten fest, dass Galaxien mit fehlgeleitetem Gas häufiger SMBHs aufweisen.

© dpa/Event Horizon Telescope (EHT)

Die Ergebnisse zeigten einen eindeutigen Zusammenhang zwischen falsch ausgerichtetem Gas und der Aktivität supermassiver schwarzer Löcher. Gas wird demnach übertragen, wo sich zwei Galaxien treffen. Es bewegt sich über riesige Entfernungen durch den Weltraum bis es angezogen von der gewaltigen Gravitationskraft vom SMBH verschluckt wird.

Astronomen vermuten schon lange, dass solche Verschmelzung mit einer anderen Galaxie eine Gasquelle sein könnten, aber direkte Beweise dafür waren bisher schwer zu finden.

„Da falsch ausgerichtetes Gas ein klares Zeichen für eine vergangene Interaktion zwischen zwei Galaxien ist, zeigt unsere Arbeit, dass Galaxieninteraktionen den Treibstoff für aktive supermassereiche Schwarze Löcher liefern“ erklärt Raimundo. Es sei das erste Mal, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der Entstehung und dem Vorhandensein von falsch ausgerichtetem Gas und dem Antrieb aktiver supermassereicher Schwarzer Löcher beobachtet wurde.

Die Wissenschaftler:innen wollen nun anhand ihrer Ergebnisse untersuchen, wie viel der Gesamtmasse supermassereicher Schwarzer Löcher durch diesen Mechanismus entstanden ist und wie wichtig dies im frühen Universum war. (pei)