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NASA-Weltraumteleskop «Chandra» |
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| Galaxien und Schwarze Löcher |
| NASA-Weltraumteleskop «Chandra» |
| Kosmische Schauer verringern das Wachsen der Galaxien |
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| Das NASA-Weltraumteleskop «Chandra» hat das Muster von über 200 Galaxien, darunter die Galaxie «Abell 2597», mit Röntgenstrahlen fotografiert und ihre Umgebung erforscht. Die Analyse der Forschungsergebnisse hat ergeben, dass das Wachstum von Galaxien, welche superschwere Schwarze Löcher enthalten, durch kosmische Niederschlägebeeinflusst wird.
Kosmische Niederschläge sind kein Wetterphänomen, welches mit Regen oder Schnee in Zusammenhang gebracht werden dürfen. |
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Kosmische Niederschläge entstehen, wenn sich aus heissen Gasen kühlere Gaswolken bilden und diese dann in eine Galaxie "fallen".
Die NASA-Wissenschaftler glauben, dass der gasförmige "Niederschlag" den Schlüssel für das Beantwortung der Frage, warum Schwarze Löcher das Wachstum von Galaxien beeinflussen können, bildet. Die Wissenschaftler haben bisher noch keine Erklärung dafür gefunden, dass Schwarze Löcher, deren Massen die Sonnenmasse oft um das Millionen- oder Millardenfache übersteigen, ihre Gastgalaxien beeinflussen können.
Die Untersuchung konzentrierte sich auf einige der bekanntesten Galaxien, welche sich in der Mitte von Galaxienansammlungen befinden. Diese Galaxien sind in eine gewaltige Atmosphäre von heissen Gasen eingebettet. Bei der Abkühlung dieser heissen Gasen sollten sich Sterne bilden. Beobachtungen haben nur gezeigt, dass die Sternenbildung durch bisher unbekannten Faktoren behindert wird.
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In den superschweren Schwarzen Löchern, welche sich im Zentrum von grossen Galaxien befinden, können Bereiche von der heissen Gase ihre Energie abstrahlen und es bilden sich aus ihnen kühlere Gaswolken. Diese kühleren Gaswolken mischen sich mit ihrer heisseren Umgebung. Aus einigen dieser kühleren Gaswolken bilden sich Sterne. Andere abgekühlte Gaswolken "regnen" auf die superschweren Schwarzen Löcher und erzeugen dabei Ströme von energiereichen Teilchen, welche gegen die " fallende" Gaswolke stossen und diese wieder erhitzen. Diese Teilchen sind auch dafür verantwortlich, dass "fallende" Gaswolken nicht mehr stärker werden. Aus solchen "fallenden" Gaswolken bilden sich keine Sterne. Der Kreislauf von Abkühlung und Erhitzung reguliert das Wachstum der Galaxien. Aus den Daten von «Chandra» geht hervor, dass dieser Regulationsmechanismus schon seit mehr als 7 Milliarden Jahre wirkt.
Die Forscher haben ausserdem herausgefunden, dass sich der kosmische Niederschlag bei anderen Galaxien abschwächt. Für diese Abschwächung machen die Forscher die gewaltige Hitze im Zentrum dieser Galaxien verantwortlich. Bei manchen Galaxien erhitzt sich vermutlich der zentrale Bereich, wenn sie mit anderen Galaxiesystemen zusammenstossen.
Das NASA-Marshall Space Flight Center in Huntsville (Alabama, U.S.A.) managt das Chandra-Programm für das NASA-Direktorat «Wissenschaftliche Missionen» in Washington. Das «The Smithsonian Astrophysical Observatory»in Cambridge (Massachusetts, U.S.A.) überwacht die Flugoperationen von «Chandra» und ihre wissenschaftliche Aufträge.
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| Quelle: NASA, März 2015, Text: RAOnline |
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| NASA-Weltraumteleskop «Chandra»: Neue Theorie zur Bildung von Sternen |
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Das NASA-Weltraumteleskop «Chandra» hat im September 2005 die Umgebung des galaktischen Zentrums «Sagittarius A*» (SGR A*) innerhalb der Milchstrasse fotografiert und ihre Umgebung erforscht. «Sagittarius A*» ist das zentrale Schwarze Loch der Milchstrasse.
Die Infrarot- und Röntgenaufnahmen zeigten möglicherweise einen neuen Weg für die Bildung von Sternen auf. Auf den Aufnahmen gibt es Anzeichen, dass in einer ausgedehnten Gasscheibe, welche sich um «Sagittarius A*» gebildet hat, zahlreiche massive Sterne geformt haben.
Das bisherige Standard-Modell für die Erklärung der Sternenbildung geht davon aus, dass Gaswolken, aus denen sich Sterne formen, durch Gezeitenkräfte auseinandergerissen werden.
Die Gravitationskräfte innerhalb der dichten Gasscheibe um «Sagittarius A*» gleichen diese Gezeitenkräfte aus . Dieser Ausgleich führt offenbar dazu, dass sich vermehrt Sterne bilden. Durch die Wechselwirkung zwischen den Gezeitenkräften des Schwarzen Lochs im galaktischen Zentrum und den Gravitationskräften der dichten Gasscheibe entsteht ein Raum, worin die Sternenbildung begünstigt wird.
Diese neue Erkenntnis über die Sternenbildung könnte mithelfen, einige bisher unbeantwortete Fragen über die Schwarzen Löcher, welche sich beinahe in allen Zentren von Sterngalaxien befinden, zu klären.
Wenn massive Sterne als Supernova explodieren reichern sie die zentralen Regionen der Galaxien mit schweren chemischen Elementen wie Sauerstoff oder Eisen an. Dies kann möglicherweise den hohen Anteil an solchen Elementen in den Gasscheiben, welche die superschweren Schwarzen Löcher umgeben, erklären.
Ein anderes Modell zur Sternenbildung geht davon aus, dass sich die massiven Sterne zusammen mit Millionen von Sternen mit geringer Masse weit weg von den Schwarzen Löchern bilden und sich dann in Richtung der Schwarzen Löcher bewegen.
Die Beobachtungen des Weltraumteleskops «Chandra»widersprechen dieser These. In der Gasscheibe um «Sagittarius A*» befinden sich keine Sterne mit geringen Massen. Diese Beobachtung lässt den Schluss zu, dass sich die massiven Sterne dort gebildet haben, wo sie sich heute noch befinden, nämlich in der Umgebung des Schwarzen Lochs «Sagittarius A*».
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| Quelle: NASA Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, Oktober 2005, Text: RAOnline |
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| one year after launch |
| Video |
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| "Herschel hat alle Erwartungen übertroffen und uns eine unglaubliche Fülle an Daten beschert, mit deren Auswertung die Astronomen noch mehrere Jahre lang beschäftigt sein werden", so Prof. Alvaro Giménez, ESA-Direktor für Wissenschaft und robotische Exploration.
Herschel hat über 35'000 wissenschaftliche Beobachtungen machen können und dabei mehr als 25'000 Stunden an wissenschaftlichen Daten aus mehr als 600 Beobachtungsprogrammen zusammengestellt. Hinzu kommen noch weitere 2 000 Stunden für Kalibrierungsbeobachtungen. Verwaltet wird der riesige Datensatz im Europäischen Weltraumastronomiezentrum (ESAC) bei Madrid. |
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| Schwarzes Loch
Supermassereicher Raum im Zentrum einer Galaxie.
Um Schwarze Löcher herum bewegen sich Gaswolken. Wenn das Gas am schwarzen Loch vorbei fliegt, kehrt es seine Geschwindigkeit um.
Die ersten superschweren Schwarzen Löcher sind kurz nach dem Urknall entstanden. Die superschweren Schwarzen Löcher haben sich vor 13 Milliarden Jahren durch die Kollision von Galaxien gebildet.
Riesige Galaxien und supermassive Schwarze Löcherentstehen schnell. Kleine Galaxien dagegen - wie z.B. unsere eigeneGalaxie, die Milchstrasse, und ihr vergleichsweise kleines Schwarze Lochim Zentrum - sind langsamer entstanden. Dieses ist mit etwa 1 Million Sonnenmasse deutlich kleiner als die 1 Milliarde Sonnenmasse, welche diesimulierten Schwarzen Löcher wiegen. |
Supernova (Mrz: Supernovae)
Explosion eines Sterns am Ende seiner Lebenszeit.
Innerhalb weniger Tage blähen sie sich um ein Vielfaches auf und schleudern einen Grossteil ihrer Materie ins Universum. Solche Phänomene sind oft nur während wenigen Monaten sichtbar und verblassen danach sehr stark. Supernovae emittieren ultraviolettes Licht
Die Materie, aus der die Erde besteht, entstand vor Milliarden von Jahren in einer Supernova und wurde dann bei der Explosion in den Weltraum geschleudert. |
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Spiralgalaxien
Das
Bild zeigt zwei Spiralgalaxien, links die grössere (NGC 2207) und
rechts die kleinere (IC 2163). Die unvorstellbar starken Gravitationskräfte
von NGC 2207 verändern deutlich die Gestalt von IC 2163. In Milliarden
von Jahren werden diese beiden Galaxien eins sein. Die Aufnahme stammt
vom Hubble-Space-Teleskop. (Bild: NASA) |
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| Der Himmel wie Planck ihn sieht |
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Der ESA-Satellit Planck kartiert das Universum. Am Ende seiner Mission im Jahr 2012 hat der Satellit den Himmel insgesamt viermal vollständig abgetastet. Der erste komplette Datensatz der kosmischen Mikrowellen- Hintergrundstrahlung steht ab 2012 zur Verfügung stehen. |
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