(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)
Zeitalter des schnell ablaufenden Wachstums von Galaxien und Schwarzen Löchern entdeckt
Illustration: NASA/CXC/M. Weiss
Die Illustration zeigt zwei junge Galaxien in der Phase des Verschmelzens. Die Verschmelzung hat einen erstaunlichen Ausbruch an Sternentstehung ausgelöst und liefert Treibstoff für das Wachstum der in den Zentren der Galaxien gelege-nen supermassereichen Schwarzen Löcher.
Der Einschub zeigt ein Bild des Chandra Deep Field North mit zwei zentralen Schwarzen Löchern in verschmelzenden Galaxien (das System ist bekannt als SMG 123616.1+621513). Obwohl die Schwarzen Löcher in diesem Bild sehr nah bei-einander zu liegen scheinen, sind sie in Wirklichkeit ungefähr 70,000 Lichtjahre voneinander getrennt. Die unterschied-lichen Farben in dem Bild beruhen auf Unterschieden in der Röntgenabsorption von Gas und Staub um die Schwarzen Löcher, wobei blau mehr Absorption als rot anzeigt.
Durch Kombination von Daten des Chandra Deep Field North (CDFN) mit Beobachtungen bei Submillimeter- und optischen Wellenlängen hat ein internationales Forscherteam Indizien gefunden, daß viele extrem leuchtkräftige, heran-wachsende Galaxien und ihre zentralen Schwarzen Löcher vor 10 bis 12 Milliarden Jahren einen gewaltigen Wachstums-schub durchliefen. Dieser Wachstumsschub könnte den Weg für das Auftreten von Quasaren bereitet haben, ferne Galaxien, die die größten und aktivsten Schwarzen Löcher im Universum beherbergen.
Die Galaxien im Bild sind als Submillimeter-Galaxien bekannt, da sie zuerst durch das James Clerk Submillimeter Teleskop (JCMT) auf dem Mauna Kea auf Hawaii identifiziert wurden. Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraum-Teleskop deuten darauf hin, daß die meisten Submillimeter-Galaxien genau genommen zwei Galaxien sind, die kollidieren und verschmel-zen.
In jüngster Zeit durchgeführte, anspruchsvolle Computersimulationen haben gezeigt, daß solche Verschmelzungen Gas in Richtung der Zentralregionen von Galaxien lenken, einen Sternentstehungsausbruch auslösen und Treibstoff für das Wachstum eines zentralen, supermassereichen Schwarzen Lochs liefern. Das erklärt den beobachteten Befund, daß in Submillimeter-Galaxien Sterne mit einer erstaunlichen Rate in der gleichen Zeit gebildet werden, in der die zentralen Schwarzen Löcher sehr schnell wachsen.
Eine Kombination aus Beobachtung und Theorie legt nahe, daß in ein paar hundert Millionen Jahren die Submillimeter-Galaxien zu Quasaren und am Ende große, kugelförmige Galaxien werden, die zentrale, supermassereiche Schwarze Löcher mit ungefähr einer Milliarde Sonnenmassen beheimaten.
- Kurzinformation:
- Scale: Inset is 1 arcmin per side
- Category: Cosmology/Deep Fields/X-ray Background, Black Holes
- Coordinates (J2000): RA 12h 36m 45.57s | Dec +62° 10′ 26.68″
- Constellation: Ursa Major
- Color Code: Energy: Red 0.5-2keV, Green 2-4keV, Blue 4-8keV
- Instrument: ACIS
- Distance Estimate: about 11 billion light years (redshift z = 2.58)
- Release Date: April 06, 2005
- References: D. Alexander et al. “Rapid growth of black holes in massive star-forming galaxies” Nature 434, Issue 7034, 7 April 2005
- References: T. Di Matteo et al. “Energy input from quasars regulates the growth and activity of black holes and their host galaxies” Nature 433, Issue 7026, 10 February 2005
