(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)
Das geheime Leben von Galaxien in Tiefendurchmusterung enthüllt
Durch Beobachtung über 23 Tage entstand das Bild des Chandra Deep Field Nord (oben), ein Areal am Himmel mit einem Umfang von dreifünftel des Vollmonds. Es ist die empfindlichste oder „tiefste“ Röntgenaufnahme, die je gemacht wurde. Die lichtschwächste Quelle produzierte alle vier Tage nur ein Röntgenphoton.
Mehr als 500 Röntgenquellen sind in dieser Hochenergie-Kernstichprobe des frühen Universums vorhanden. Die meisten Quellen sind supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien. Falls die Zahl der supermassereichen Schwarzen Löcher, die in diesem Ausschnitt des Himmels zu sehen ist, dem Durschnitt entspricht, läge die Gesamtzahl der meßbaren Schwarzen Löcher über den gesamten Himmel bei diesem Grad an Empfindlichkeit bei 300 Millionen.
Durch Kombination der Chandra- und Hubble-Daten für dieses Feld können Astronomen eine Erhebung über den Anteil junger Galaxien durchführen, die aktive, supermassereiche Schwarze Löcher bis zurück in eine Zeit enthalten, als das Universum nur ungefähr eine Milliarde Jahre alt war, also weniger als 10% seines heutigen Alters. Die Daten zeigen, daß diese sehr fernen supermassereichen Schwarzen Löcher selten sind und dies weit mehr als erwartet.
Die Daten deuten darauf hin, daß ein supermassereiches Schwarzes Loch um die 700 Millionen Jahre benötigt, um die Millionen Sonnenmassen an Gas anzusammeln, die für die Bildung einer energiereichen Röntgenquelle benötigt werden. Das relativ langsame Wachstum der supermassereichen Schwarzen Löcher kann die Folge aus einer verminderten Gaszufuhr sein, die daraus folgte, daß frühe Generationen massereicher Sterne in Form von Supernovae explodierten und Gas aus den Galaxien fegten.
Dennoch ist es möglich, daß sich einige supermassereiche Schwarze Löcher früher gebildet haben könnten. Sieben rätselhafte Quellen sind im südlichen Deep Field durch Chandra (links), aber nicht durch das Hubble-Weltraum-Teleskop entdeckt worden. Diese Quellen, die vermutlich supermassereiche Schwarze Löcher sind, sind auch im Infraroten gefunden worden.
Die im Optischen unsichtbaren Quellen könnten zentrale Schwarze Löcher in ungewöhnlich staubhaltigen Galaxien sein, in denen die optische Strahlung durch den Staub verschluckt wird. Die mysteriösen Quellen könnten auch Kandidaten für die entferntesten, je beobachteten Galaxien sein. Im zweiten Fall hat die Rotverschiebung auf Grund der Expansion des Universums die optische Strahlung zu infraroten Wellenlängen verschoben und man sieht die Galaxien, als das Universum nur ungefähr 500 Millionen Jahre alt war.
Der Nachweis eines Großteils der rätselhaften Quellen bei infraroten Wellenlängen steht mit beiden Erklärungen in Übereinstimmung. Zusätzliche Beobachtungen bei Röntgen-, optischen und infraroten Wellenlängen werden notwendig sein, um die wahre Natur dieser Objekte zu bestimmen.
Das Great Observatory Origins Deep Survey (GOODS) hat zum Ziel, extrem tiefe Beobachtungen der großen NASA-Observatorien Hubble, Chandra und Spitzer mit Daten von XMM-Newton sowie einigen der leistungsstärksten boden-basierten Einrichtungen zu vereinen.
- Kurzinformation:
- Scale: Image is 28 arcmin on a side
- Category: Cosmology/Deep Fields/X-ray Background, Black Holes
- Coordinates (J2000): RA 12h 36m 45.70s | Dec +62° 13′ 58.00″
- Constellation: Ursa Major
- Color Code: Energy: Red 0.5-2keV, Green 2-4keV, Blue 4-8keV
- Instrument: ACIS
- Distance Estimate: Distances of the objects vary over a wide range between a few thousand light years and more than 12 billion light years
- Release Date: June 19, 2003
