Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)
Man vermutet, daß alle großen Galaxien in ihren Zentren supermassereiche Schwarze Löcher (SMSL) beherbergen, die durch Akkretion von Masse aus ihrer Umgebung wachsen. Das gegenwärtige Bild, daß man sich macht, geht des weiteren davon aus, daß die Schwarzen Löcher größer werden, während sich ihre Heimatgalaxie entwickelt, vielleicht weil Galaxienentwicklung Akkretion beinhaltet, angetrieben zum Beispiel durch Galaxienverschmelzungen. Dieses gängige Bild gründet sich auf zwei Datenreihen. Das Zeitalter, in dem die Akkretion Schwarzer Löcher ihr Maximum erreichte, kann durch Beobachtungen der Kernaktivität bestimmt werden und fällt mit dem Höhepunkt der Sternentstehung im Universum, vor etwa zehn Milliarden Jahren, zusammen. Sternentstehung steht in Zusammenhang mit Störungen, die das Gas aufwirbeln und Akkretion anregen. Hinzu kommt, daß das lokale Universum eine enge Verbindung zwischen SMSL-Masse, Bulge-Masse der Heimatgalaxie und Bandbreite an Geschwindigkeiten der Sterne im Bulge zeigt. Diese Methoden (aber mit geringerer Zuverlässigkeit) können in gleicher Weise die Größen von SMSL in Galaxien des jüngeren Universums abschätzen und leiten daraus ab, daß das Wachstum von SMSL und das Wachstum von Galaxien sich gegenseitig bedingende Prozesse sind. Ja, es scheint sogar so zu sein, daß sich die Prozesse über einen längeren Zeitraum gegenseitig regulieren könnten, um die Größe von Galaxie und Schwarzem Loch hervorzurufen, die wir heute beobachten.
Sowohl das Wachstum des zentralen Schwarzen Lochs als auch die Sternbildung werden durch große Mengen an molekularem Gas und Staub gespeist; dies kann durch vom Staub abgegebene infrarote Strahlung verfolgt werden. Staubkörner, durch die Strahlung von jungen Sternen und Akkretion des aktiven galaktischen Nukleus (AGN) aufgeheizt, strahlen intensiv im infraroten Licht. Da die Aktivität des AGN auch Röntgenstrahlung produziert, besteht die Erwartung, daß durch den AGN eine starke Staubstrahlung ausgelöst wird und das Röntgen- und Infrarotstrahlung zusammenhängen sollten. CfA-Astronom Mojegan Azadi gehörte einem Team an, das mit Röntgendaten von Chandra als auch Infrarotdaten von Spitzer und Herschel 703 Galaxien mit aktiven SMSL untersuchte. Dies ist bislang der größte Datensatz, für den solch ein Vergleich durchgeführt wurde. Auch wenn das Team eine Tendenz feststellt, die in Einklang damit steht, daß die Infrarotstrahlung mit der Röntgenaktivität des AGN mit einer großen Zahl an Fällen übereinstimmt, fanden sie keinen Fall, als sie dies mit den Infrarotbeiträgen (nicht den Röntgenbeiträgen) des AGN verglichen. Da die Infrarotstrahlung des AGN vorwiegend von einem staubhaltigen, strahlenden Torus um das SMSL stammt, könnte der Unterschied auf die Rolle des Winkels hinweisen, unter dem wir den Torus sehen. Diese Ergebnisse helfen, die gegenwärtigen Modelle zur Aktivität der AGN zu verbessern, aber die Autoren merken an, daß empfindlichere, tiefere Beobachtungen die mit den AGN verbundenen physikalischen Prozesse klarer erkennen lassen sollten.
Literatur:
„Infrared Contributions of X-Ray Selected Active Galactic Nuclei in Dusty Star-forming Galaxies“
Arianna Brown, Hooshang Nayyeri, Asantha Cooray, Jingzhe Ma, Ryan C. Hickox, and Mojegan Azadi
The Astrophysical Journal 871, 87, 2019
oder
arXiv:1801.02233v1
[astro-ph.GA]
7 Jan 2018
