AGN mit Jets © NASA/STSCI

Schwarze Löcher von stellarer Masse, die den Endpunkt eines Sternenlebens markieren, sind nicht die einzige Art dieser Objekte, die Astronomen heute kennen. Haben diese Schwarzen Löcher Massen von "nur" einigen zehn Sonnenmassen, kennen wir heute auch Vertreter, die so schwer sind wie Millionen oder sogar Milliarden Sonnen zusammen. Es sind die supermassiven Schwarzen Löcher, die im Zentrum von Galaxien vorkommen.

Normale Galaxien bestehen aus Sternen, interstellarem Gas und dunkler Materie. Es gibt jedoch Galaxien, die noch etwas völlig anderes beinhalten: ein Monster in ihrer Mitte, ein Schwarzes Loch von ungeheurer Masse. Wie kann die Entstehung solcher riesigen Objekte erklärt werden?

Als die Galaxien vor langer Zeit noch relativ jung waren, waren die Sterne in den Zentralregionen dicht gedrängt. Dauernd fanden Kollisionen und Zusammenschlüsse von Sternen statt. Dadurch konnten sich im Kern der Galaxien aus diesen fusionierten Sternen ab einer bestimmten Masse die supermassiven Schwarzen Löcher bilden. Einmal entstanden, vergrößerten sie sich ständig durch Aufnahme von weiterer Materie, die in das Gravitationsfeld geriet. Auf diese Weise konnten im Laufe der Zeit Schwarze Löcher mit einer Masse von Millionen von Sonnen im Zentrum der Galaxien entstehen.

Diese Galaxien haben eine weitere Besonderheit. Normalerweise sollte eine Galaxie nur soviel Energie aussenden, wie die Summe aller Sterne, aus denen sie besteht. Die Galaxien, um die es hier geht, sind jedoch um einiges aktiver: sie strahlen viel mehr Energie ab, als sie eigentlich sollten, und diese Energie wird bevorzugt in Form von Infrarot-, Ultraviolett-, Radio- und Röntgenstrahlung abgegeben. Aufgrund dieser extremen Energieabgabe nennen die Astronomen diese Phänomene "Aktive Galaktische Kerne" (AGN). Dabei ist eine relativ kleine, besonders aktive Kernregion, die viel Strahlung aussendet, in eine ansonsten gewöhnliche Galaxie eingebettet. Dadurch erscheint die Zentralregion auch um einiges heller als der Rest der Galaxie.

Auch hier liegt der Grund für die Energieabgabe dieser Objekte in der Ansammlung von Materie. Die supermassiven Schwarzen Löcher im Galaxienzentrum versammeln riesige Akkretionsscheiben um sich. Drehen sich diese um die Zentralregion und wird die Materie spiralförmig in das Schwarze Loch hineingezogen, erhitzt sich das Gas und sendet elektromagnetische Strahlung aus. Daher sind die AGNs besonders im nicht sichtbaren Bereich sehr hell. Auch die Jets, die zu beiden Seiten der Akkretionsscheibe ins All reichen, sind bei den AGNs besonders stark ausgeprägt. Die riesigen Schwarzen Löcher innerhalb der Galaxien sind also der Motor für den enormen Energieausstoß.