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Dienstag, 25.07.2017
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„Heimatloses“ Schwarzes Loch entdeckt

Quasar ohne Wirtsgalaxie gibt Astronomen Rätsel auf

Zum ersten Mal haben Astronomen im Universum ein supermassives Schwarzes Loch ausfindig gemacht, dass nicht inmitten einer großen Galaxie sitzt, sondern scheinbar „heimatlos“ frei im All schwebt. Die Wissenschaftler rätseln noch, wie es zu diesem Sonderfall kam und wo die ursprüngliche Wirtsgalaxie abgeblieben sein könnte.
Quasar HE0450-2958 mit Gaswolke

Quasar HE0450-2958 mit Gaswolke

Die überraschende, jetzt in „Nature“ veröffentlichte Entdeckung gelang einem Team von europäischen Astronomen mithilfe zweier der leistungsstärksten Teleskope der Welt, des NASA-Weltraumteleskops Hubble und des Very Large Telescope (VLT) auf dem chilenischen Cerro Paranal der ESA. Die Forscher führten eine detaillierte Studie von 20 nahe gelegenen Quasaren, starke Strahlung aussendenden Schwarzen Löchern, durch. Mithilfe einer neuen Technik wollten sie mehr über die umgebenden Galaxien erfahren.

20. Quasar tanzt aus der Reihe


Bei 19 von ihnen fanden sie auch wie erwartet, eine massereiche Galaxie in der Umgebung dieser supermassiven Strahlenquellen. Doch als sie den 20. Quasar, HE0450-2958, fünf Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, näher unter die Lupe nahmen, fand sich kein Anzeichen für eine massereiche Wirtsgalaxie in seiner Umgebung. Aber warum?

Offensichtlich muss, so die Schlussfolgerung der Astronomen, die Wirtsgalaxie entweder 20 bis 170 Mal so klein sein wie die anderer Quasare, oder aber sehr lichtschwach, denn sonst hätten sie sie entdecken müssen – wenn sie denn überhaupt existiert.


“Mit der leistungsstarken Kombination von Hubble und VLT sind wir sicher, dass wir eine normale Wirtsgalaxie hätten entdecken müssen“, erklärt Pierre Magain von der Universität von Lüttich in Belgien. “Wir müssen daher darauf schließen, dass dieser helle Quasar entgegen unseren Erwartungen nicht von einer massereichen Galaxie umgeben ist.“

Gaswolke und Begleitgalaxie, aber kein „Wirt“


Was die Forscher allerdings stattdessen fanden, war zum einen eine kleinere, nur rund 25.000 Lichtjahre breite Gaswolke, die eine Nahrungsquelle für das Schwarze Loch sein könnte. Zum anderen entdeckten sie ebenfalls in der Nähe des Quasars eine kleinere, stark gestörte Galaxie, die alle Anzeichen einer erst kürzlich erfolgten Kollision aufwies und eine ungewöhnlich hohe Rate an „Sternengeburten“ zeigte.

„Die Abwesenheit einer massereichen Wirtsgalaxie in Kombination mit der Gaswolke und der gestörten Galaxie führt uns zu der Annahme, dass wir es hier mit einem wirklich exotischen Quasar zu tun haben“, erklärt Frédéric Courbin von der Polytechnischen Hochschule Lausanne in der Schweiz. „Es gibt wenig Zweifel, dass der Anstieg der Sternenbildung in der Begleitgalaxie durch eine Kollision ausgelöst worden sein könnte, die sich vor rund 100 Millionen Jahren ereignete.“

Rätsel um fehlende Wirtsgalaxie


Was allerdings mit der ursprünglichen Wirtsgalaxie des Quasars geschah, wissen die Forscher nicht. Wurde sie durch die Kollision komplett zerstört? Nach Ansicht der Astronomen ist dies nur schwer vorstellbar. War es vielleicht ein isoliertes Schwarzes Loch, dass Gas aufsaugte, während es eine Spiralgalaxie passierte? Das allerdings hätte ganz spezielle Bedingungen erfordert und nicht derart starke Störungen in der Nachbargalaxie hinterlassen, wie sie jetzt beobachtet wurden.

Nach einer weiteren Vermutung der Astronomen könnte die Wirtsgalaxie auch nahezu vollständig aus dunkler Materie bestehen und deshalb für ihre Beobachtungsinstrumente „unsichtbar“ sein. Möglicherweise wäre dieser Zustand dann sogar eine normale Phase in der Entwicklung von Quasaren, die der Quasar HE0450-2958 nur einige Milliarden Jahre später durchläuft als die meisten anderen Himmelsobjekte seiner Gattung. Weitere Studien sollen das Rätsel um die „verschwundene“ Wirtsgalaxie nun klären helfen.
(ESA, 16.09.2005 - NPO)
 
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