| Astronomie - Weltraum - Raumfahrt |
 |
Weltraum-Astronomie Sterne - Galaxien |
|
Raumfahrt - Weltraum Weitere Informationen |
|
| Galaxien und Schwarze Löcher |
| Erstmals drei supermassereiche Schwarze Löcher im Kern einer Galaxie entdeckt |
 |
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universität Göttingen und des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) hat erstmals nachgewiesen, dass die Galaxie NGC 6240 gleich drei supermassereiche Schwarze Löcher beherbergt. Die in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlichten einzigartigen Beobachtungen zeigen drei Schwarze Löcher nahe beieinander im Kern der Galaxie. Die Studie weist auf simultane Verschmelzungsprozesse bei der Entstehung der grössten Galaxien im Universum hin.
Erstmals drei supermassereiche Schwarze Löcher im Kern einer Galaxie entdeckt
Grosse Galaxien wie die Milchstrasse bestehen typischerweise aus hunderten Milliarden von Sternen und beherbergen in ihren Zentren ein Schwarzes Loch mit einer Masse von einigen Millionen bis mehreren 100 Millionen Sonnenmassen.
Die Galaxie mit Namen NGC 6240 wird aufgrund ihrer besonderen Form als irreguläre Galaxie bezeichnet. Bisher gingen Astronominnen und Astronomen davon aus, dass sie durch die Kollision zweier kleinerer Galaxien entstanden ist und deswegen in ihrem Kern zwei Schwarze Löcher beheimatet. Die Vorgängergalaxien bewegten sich mit Geschwindigkeiten von einigen 100 km/s aufeinander zu und befinden sich immer noch im Verschmelzungsprozess. Das für kosmische Verhältnisse nahe, in allen Wellenlängenbereichen eingehend studierte Galaxiensystem in einer Entfernung von ca. 300 Millionen Lichtjahren galt bisher als Prototyp für die Wechselwirkung von Galaxien.
"Durch unsere Beobachtungen mit extrem hoher räumlicher Auflösung waren wir in der Lage, zu zeigen, dass sich im Zentrum des wechselwirkenden Galaxiensystems NGC 6240 anstatt zwei - wie bisher vermutet - in Wirklichkeit gleich drei supermassereiche Schwarze Löcher befinden, berichtet der Erstautor Prof. Dr. Wolfram Kollatschny vom Institut für Astrophysik der Universität Göttingen. Jedes der drei Schwergewichte weist eine Masse von mehr als 90 Millionen Sonnen auf. Dazu befinden sie sich in einer Raumregion von weniger als 3'000 Lichtjahren, d.h. weniger als einem Hundertstel der gesamten Ausdehnung der Galaxie. "Eine derartige Konzentration von drei supermassereichen Schwarzen Löchern wurde im Universum bisher noch nie entdeckt, ergänzt Dr. Peter Weilbacher vom AIP. "Der vorliegende Fall liefert Hinweise auf die simultane Verschmelzung von ursprünglich drei Galaxien mitsamt ihren zentralen Schwarzen Löchern.
Die Entdeckung dieses Dreifachsystems ist von grundsätzlicher Bedeutung, um die zeitliche Entwicklung von Galaxien zu verstehen. Bisher ist nicht erklärbar, wie sich die grössten und massereichsten Galaxien, die wir aus unserer kosmischen Umgebung in der Jetzt-Zeit kennen, nur aufgrund normaler Galaxienwechselwirkung und Verschmelzung im Verlauf der vergangenen rund 14 Milliarden Jahre, dem Alter unseres Universums, gebildet haben. "Wenn es jedoch auch zu simultanen Verschmelzungsprozessen mehrerer Galaxien kam, konnten sich die grössten Galaxien mit ihren zentralen supermassereichen Schwarzen Löchern wesentlich schneller entwickeln, fasst Peter Weilbacher zusammen. "Unsere Beobachtungen liefern den ersten Hinweis auf dieses Szenario.
Für die einzigartigen hochpräzisen Beobachtungen von NGC 6240 mit dem Very Large Telescope in Chile, ein Teleskop, das von der Europäischen Südsternwarte (ESO) betrieben wird, kam der 3D MUSE Spektrograf im räumlich hochauflösenden Modus zusammen mit vier künstlich erzeugten Laser-Sternen und einem adaptiven Optik-System zum Einsatz. Dank der ausgeklügelten Technik erhält man Bilder mit einer Schärfe wie das Hubble Weltraumteleskop, jedoch zusätzlich auch ein Spektrum von jedem Bildpixel. Diese spektroskopischen Untersuchungen waren entscheidend für die Bestimmung der Bewegung und Massen der supermassereichen Schwarzen Löcher in NGC 6240.
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die beobachtete, sich anbahnende Verschmelzung der supermassereichen Schwarzen Löcher in wenigen Millionen Jahren auch sehr starke Gravitationswellen erzeugen wird. In absehbarer Zukunft können Signale ähnlicher Objekte mit dem geplanten satellitengestützten Gravitationswellendetektor LISA vermessen und weitere verschmelzende Systeme entdeckt werden.
Originalveröffentlichung
W. Kollatschny, P. M. Weilbacher, M. W. Ochmann, D. Chelouche, A. Monreal-Ibero; R. Bacon, T. Contini: NGC6240: A triple nucleus system in the advanced or final state of merging, Astronomy & Astrophysics, 2019
DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/201936540
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) widmet sich astrophysikalischen Fragen, die von der Untersuchung unserer Sonne bis zur Entwicklung des Kosmos reichen. Forschungsschwerpunkte sind dabei kosmische Magnetfelder und extragalaktische Astrophysik sowie die Entwicklung von Forschungstechnologien in den Bereichen Spektroskopie, robotische Teleskope und E-Science. Seinen Forschungsauftrag führt das AIP im Rahmen zahlreicher nationaler, europäischer und internationaler Kooperationen aus. Das Institut ist Nachfolger der 1700 gegründeten Berliner Sternwarte und des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam, das sich als erstes Institut weltweit ausdrücklich der Astrophysik widmete. Seit 1992 ist das AIP Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.
|
| Quelle:
Text Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, 21. November 2019 |
 |
|
Schwarze Löcher |
|
|
|
|
 |
| 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 Löcher entstehen schnell. Kleine Galaxien dagegen - wie z.B. unsere eigene Galaxie, die Milchstrasse, und ihr vergleichsweise kleines Schwarze Loch im Zentrum - sind langsamer entstanden. Dieses ist mit etwa 1 Million Sonnenmasse deutlich kleiner als die 1 Milliarde Sonnenmasse, welche diesimulierten Schwarzen Löcher wiegen. |
Gravitationswellen
Gravitationswellen sind eine wichtige Vorhersage von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Danach erzeugen beschleunigte Bewegungen grosser Massen Kräuselungen in der Raumzeit, die sich noch in grosser Entfernung als winzige Abstandsänderungen zwischen Objekten nachweisen lassen. Doch selbst Gravitationswellen, die von astrophysikalischen Quellen - wie Sternexplosionen oder verschmelzenden schwarzen Löchern - erzeugt werden, verändern die Länge einer einen Kilometer langen Messstrecke nur um den Tausendstel Durchmesser eines Protons (10-18 Meter). Erst jetzt haben die Detektoren die erforderliche Empfindlichkeit erreicht, um Gravitationswellen zu messen. Die Beobachtung des bislang dunklen "gravitativen Universums" läutet ein neues Zeitalter der Astronomie ein. |
| Quelle: Leibniz Universität Hannover |
Dunkle Materie
95 Prozent der bisher gewonnenen Erkenntnissen der Kosmologie bilden so genannte Dunkle Energie und Dunkle Materie, deren physikalische Natur bislang völlig ungeklärt ist. Die Dunkle Energie erfüllt das Universum homogen und bewirkt, dass es beschleunigt expandiert. Die Dunkle Materie macht sich bei vielen astrophysikalischen Beobachtungen durch ihre Schwerkraftwirkung bemerkbar. |
| Quelle: Karlsruhe Institute of Technology |
|
|
|
 |
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) |
|
| Der Himmel wie Planck ihn sieht |
|
|
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. |
|
nach
oben
| Links |
|
 |
|
Externe Links |
| Weitere
Informationen |
|
|
