Und sie strahlen doch ...

Hochauflösende Bilder der von BAT aufgenommenen AGNs. Bild: NASA

Das SWIFT-Weltraumteleskop der NASA entdeckt Beweise für die Aktivität Schwarzer Löcher

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Daten eines laufenden Projekts vom Swift-Satelliten der NASA helfen Astronomen ein Jahrzehnte währendes Rätsel zu lösen: Warum nur ein kleiner Prozentsatz der bekannten Schwarzen Löcher große Mengen Energie emittieren.

Nur ungefähr ein Prozent der supermassiven Schwarzen Löcher zeigt dieses Verhalten. Die aktuellen Funde bestätigen, dass Schwarze Löcher regelrecht "aufleuchten", wenn Galaxien miteinander kollidieren - diese Daten könnten auch Einblick in das zukünftige Verhalten des Schwarzen Loches im Zentrum unserer Milchstraße liefern. Eine Studie dazu erscheint am 20. Juli in den Astrophysical Journal Letters.

Swift-Satellit. Bild: NASA

Die starke Emission aus den Galaxie-Zentren steigt noch einmal in der Nähe supermassiver Schwarzer Löcher, die zwischen einer Million und einer Milliarde mal so schwer wie unsere Sonne sind. So viel Energie wie 10 Millionen unserer Sonne strahlen diese Objekte ab; einige dieser so genannten Active Galactic Nuclei (AGN) bilden die hellsten Objekte im Universum. Sie enthalten Quasare und Blasare.

"Theoretiker haben beschrieben, dass die Gewalt bei Galaxien-Verschmelzungen die Schwarzen Löcher in deren Zentrum ‚füttern‘ kann", erklärt Michael Koss, Student an der University of Maryland und leitender Autor der Studie. "Die Untersuchung erklärt auf elegante Weise, wie die Schwarzen Löcher ‚aktiviert‘ werden."

Bis zu der Untersuchung mit harten Röntgen-Strahlen des Swift-Projektes waren sich Astronomen nicht sicher, ob sie die meisten der AGNs bereits gefunden hatten. Durch dicke Wolken aus Staub und Gas, die Schwarze Löcher in aktiven Galaxien oft umgeben, wird das ultraviolette Licht und die weiche Röntgenstrahlung absorbiert. Die Infrarot-Strahlung des warmen Staubs nahe eines Schwarzen Loches kann das Material zwar durchdringen, jedoch leicht mit anderen Emissionen der Galaxie verwechselt werden (etwa solchen, die bei der Entstehung von Sternen auftreten). Die harten Röntgenstrahlen helfen den Wissenschaftlern nun, die Energie-reichen schwarzen Löcher direkt nachzuweisen. Seit 2004 kartografiert das Burst Alert Teleskop (BAT) an Bord des Swift den Himmel mithilfe dieser Strahlung.

BAT-Modul des NASA-Swift-Satelliten. Bild: NASA

"Die Untersuchung mit dem Swift-BAT ist die umfangreichste, empfindlichste und vollständigste Erhebung dieser Energie-Abstrahlungen, die derzeit stattfindet", so Neil Gehrels, der Leiter der Untersuchung am NASA Goddard-Space-Flight-Center in Greenbeld (Maryland, USA). Die Untersuchung kann sogar AGNs berücksichtigen, die sich noch in 650 Millionen Lichtjahren Entfernung befinden und erkennt dadurch Dutzende bislang unentdeckt gebliebener Systeme. "Durch die Swift-BAT-Untersuchung bekommen wir ein gänzlich anderes Bild der AGNs", bemerkt Koss. So fand das Team etwa heraus, dass etwa ein Viertel der BAT-Galaxien Verschmelzungen oder nahe Galaxien-Paare darstellen. "Vielleicht werden 60 Prozent dieser Galaxien innerhalb der nächsten Milliarden Jahre vollständig miteinander verschmelzen. Wir glauben, wir haben einen schlagenden Beweis für durch Verschmelzung entstehende AGNs gefunden, wie sie zuvor durch die Theorie vorhergesagt wurden."