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  • Experten nutzten das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) in Chile
  • Dies ermöglichte es ihnen, massive Schwarze Löcher aus einer Entfernung von 13,1 Milliarden Lichtjahren zu untersuchen
  • Sie fanden Beweise für einen massiven Sturm, der von diesen massiven Schwarzen Löchern angetrieben wurde
  • Jedes Schwarze Loch befindet sich im Zentrum der Galaxien und hat schnelle Winde
  • Die von der Galaxie kommenden Winde stören das Sternmaterial und die Sternenentwicklung
  • Dies kann die potenzielle Größe der Galaxie, die das Schwarze Loch umgibt, reduzieren 

Ein supermassereiches Schwarzes Loch, 13,1 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, treibt das früheste bekannte Beispiel eines Titanensturms mit Windgeschwindigkeiten von 1,1 Millionen Meilen pro Stunde an.  

Forscher des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile entdeckten 800 Millionen Jahre nach dem Urknall die vom Schwarzen Loch angetriebenen Winde. 

Dieser Titanensturm ist ein verräterisches Zeichen dafür, dass diese riesigen Schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien einen „tiefgreifenden Einfluss“ auf das Wachstum von Galaxien aus dem frühen Universum haben, sagen Astronomen des National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ).

Das Team sagt, dass dies das früheste bisher beobachtete Beispiel für diese Art von Sturm ist, der von einem schwarzen Loch ausgeht, das millionen- bis milliardenfach massereicher ist als die Sonne.  Ein supermassereiches Schwarzes Loch, 13,1 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, treibt das früheste bekannte Beispiel eines Titanensturms mit Windgeschwindigkeiten von 1,1 Millionen Meilen pro Stunde an

Ein supermassereiches Schwarzes Loch, 13,1 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, treibt das früheste bekannte Beispiel eines Titanensturms mit Windgeschwindigkeiten von 1,1 Millionen Meilen pro Stunde an

Im Zentrum vieler großer Galaxien, einschließlich unserer eigenen Milchstraße, befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, von dem einige aktiver sind als andere.

Sie fanden heraus, dass die Masse des Schwarzen Lochs ungefähr proportional zur Masse der zentralen Region – oder Ausbuchtung – der Galaxie ist, in der es lebt. 

„Auf den ersten Blick mag das offensichtlich erscheinen, ist aber tatsächlich sehr seltsam“, erklärten die Autoren der Studie und fügten hinzu, dass sich die Größen von Galaxien und Schwarzen Löchern um 10 Größenordnungen unterscheiden – wobei Galaxien deutlich größer sind.

„Aufgrund dieser proportionalen Beziehung zwischen den Massen zweier Objekte, die so unterschiedlich groß sind, glauben Astronomen, dass Galaxien und Schwarze Löcher durch eine Art physikalischer Wechselwirkung zusammengewachsen und weiterentwickelt wurden“, schrieben sie.

Ein galaktischer Wind kann für diese Art der physikalischen Wechselwirkung zwischen Schwarzen Löchern und Galaxien sorgen – wobei größere Winde das galaktische Wachstum beeinflussen. 

Ein supermassereiches Schwarzes Loch schluckt eine große Menge Materie. Da sich diese Materie aufgrund der Schwerkraft des Schwarzen Lochs mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen beginnt, emittiert sie intensive Energie, die die umgebende Materie nach außen drücken kann. So entsteht der galaktische Wind.

„Die Frage ist, wann sind galaktische Winde im Universum entstanden?“ sagt Takuma Izumi, der Hauptautor des Forschungspapiers.

„Dies ist eine wichtige Frage, weil sie mit einem wichtigen Problem in der Astronomie zusammenhängt: Wie haben sich Galaxien und supermassereiche Schwarze Löcher gemeinsam entwickelt?“

Mit dem Weitfeld des Subaru-Teleskops fanden sie vor mehr als 13 Milliarden Jahren mehr als 100 Galaxien mit supermassereichen Schwarzen Löchern im Universum.

Anschließend nutzte das Forschungsteam die hohe Empfindlichkeit von ALMA, um die Gasbewegung in den Wirtsgalaxien der Schwarzen Löcher zu untersuchen. Forscher des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile entdeckten 800 Millionen Jahre nach dem Urknall die vom Schwarzen Loch angetriebenen Winde

Forscher des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile entdeckten 800 Millionen Jahre nach dem Urknall die vom Schwarzen Loch angetriebenen Winde

ALMA beobachtete die Galaxie HSC J124353.93+010038.5 und fing Radiowellen ein, die von den Staub- und Kohlenstoffionen in der Galaxie emittiert wurden.

Eine detaillierte Analyse der ALMA-Daten ergab, dass sich in J1243+0100 oder 1,1 Millionen Meilen pro Stunde ein Hochgeschwindigkeits-Gasstrom mit 500 km pro Sekunde bewegt.

Dieser Gasstrom hat genug Energie, um das stellare Material in der Galaxie wegzudrücken und die Bildung von Sternen zu stoppen. 

Es ist das älteste beobachtete Beispiel einer Galaxie mit einem riesigen Wind von galaktischer Größe. Der bisherige Rekordhalter war vor etwa 13 Milliarden Jahren eine Galaxie; diese Beobachtung verschiebt den Anfang also um weitere 100 Millionen Jahre zurück.

Das Team maß auch die Bewegung des ruhigen Gases in J1243+0100 und schätzte die Masse der Ausbuchtung der Galaxie, basierend auf ihrem Gravitationsgleichgewicht, auf etwa das 30-Milliarden-fache der Masse der Sonne.

Die mit einer anderen Methode geschätzte Masse des supermassiven Schwarzen Lochs der Galaxie betrug etwa 1 Prozent davon, was darauf hindeutet, dass die neue Methode genauer sein könnte.

Das Massenverhältnis der Ausbuchtung zum supermassiven Schwarzen Loch in dieser Galaxie ist fast identisch mit dem Massenverhältnis von Schwarzen Löchern zu Galaxien im modernen Universum. 

Dieser Titanensturm ist ein verräterisches Zeichen dafür, dass diese riesigen Schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien einen „tiefgreifenden Einfluss“ auf das Wachstum von Galaxien aus dem frühen Universum haben, sagen Astronomen des National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ).

Dieser Titanensturm ist ein verräterisches Zeichen dafür, dass diese riesigen Schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien einen „tiefgreifenden Einfluss“ auf das Wachstum von Galaxien aus dem frühen Universum haben, sagen Astronomen des National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ).

Dies impliziert, dass die Koevolution von supermassereichen Schwarzen Löchern und Galaxien weniger als eine Milliarde Jahre nach der Geburt des Universums stattfindet.

„Unsere Beobachtungen stützen jüngste hochpräzise Computersimulationen, die vorhergesagt haben, dass koevolutionäre Beziehungen schon vor etwa 13 Milliarden Jahren bestanden“, kommentiert Izumi.

„Wir planen, in Zukunft eine große Anzahl solcher Objekte zu beobachten, und hoffen, damit klären zu können, ob die in diesem Objekt beobachtete ursprüngliche Koevolution ein genaues Bild des damaligen allgemeinen Universums ist.“

Die Ergebnisse wurden im Astrophysical Journal veröffentlicht .  

SCHWARZE LÖCHER HABEN EINEN GRAVITATIONSZUG, SO STARK KANN NICHT AUCH LICHT ENTKOMMEN

Schwarze Löcher sind so dicht und ihre Anziehungskraft ist so stark, dass ihnen keine Strahlung entweichen kann – nicht einmal Licht.

Sie wirken als starke Gravitationsquellen, die Staub und Gas um sie herum aufsaugen. Es wird angenommen, dass ihre starke Anziehungskraft das ist, was Sterne in Galaxien umkreisen.

Wie sie entstehen, ist noch wenig verstanden. Astronomen glauben, dass sie sich bilden können, wenn eine große Gaswolke, die bis zu 100.000 Mal größer ist als die Sonne, zu einem schwarzen Loch zusammenbricht.

Viele dieser Schwarzen-Loch-Samen verschmelzen dann zu viel größeren supermassereichen Schwarzen Löchern, die sich im Zentrum jeder bekannten massereichen Galaxie befinden.

Alternativ könnte ein supermassives Schwarzes Loch von einem riesigen Stern stammen, der etwa 100-mal so groß ist wie die Masse der Sonne, der sich schließlich zu einem Schwarzen Loch formt, nachdem ihm der Treibstoff ausgegangen ist und zusammengebrochen ist.

Wenn diese Riesensterne sterben, werden sie auch zur ‚Supernova‘, einer riesigen Explosion, die die Materie aus den äußeren Schichten des Sterns in den Weltraum schleudert. 

Quelle


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