Brauchen Quasare keine Galaxiencrashs?

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Cosmos-Durchmusterung deutet auf unerwartete Fütterung Schwarzer Löcher hin.

Viola Allevato vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und dem Exzellenzcluster Universe in Garching hat zusammen mit einem internationalen Kollegenteam hunderte Quasare und andere aktive Galaxien untersucht. Wie die Astronomen zu ihrer Überraschung feststellten geht die überwiegende Mehrheit dieser häufigeren und weniger hellen Active Galactic Nuclei (AGN) nicht auf Galaxienverschmelzungen zurück, wie bislang angenommen.

Abb.: Im Cosmos-Feld im Südhimmel-Sternbild Sextant hat das VLT der Eso freie Sicht auf viele weit entfernte Galaxien. Von diesen verfügen etliche über aktive Kerne (rote Kreuze). Das Feld hat am Himmel etwa die zehnfache Fläche des Vollmonds. (Bild: CFHT / IAP / Terapix / CNRS / Eso)

Die Studie beruht auf Daten vom Very Large Telescope der Eso (VLT) und des Esa-Röntgensatelliten XMM-Newton, der in der Lage ist, die energiereiche nichtthermische Emission eines AGN zu vermessen. Diese kommt nur zustande, wenn sich genug Staub und Gas im Einflussbereich des zentralen supermassereichen Schwarzen Lochs einer Galaxie befindet, sich zunächst in einer Akkretionsscheibe sammelt und dann in Jets davon katapultiert wird. Bisher gingen die Forscher davon aus, es bedürfe der Verschmelzung zweier Welteninseln, um diese Quasar-Aktivität aufrechtzuerhalten bzw. nach einer Ruhephase erneut zu initiieren. Die Untersuchung der 600 mittelhellen AGN in dem Himmelsbereich, den die Kollaboration Cosmological Evolution Survey (Cosmos) für ihre Studien wählte, zeigte jedoch bei der Beobachtung mit dem VLT keine entsprechende Zahl an Galaxienverschmelzungen.

Hinweise auf ein derartiges Verhalten lieferte bereits das Weltraumteleskop Hubble, jedoch nur für eine deutlich kleinere Stichprobe und für Galaxien in einer Zeit von bis zu acht Milliarden Jahren in der Vergangenheit. Die neue Studie dehnt dies nun auf eine größere Zahl von Galaxien aus und den Zeitraum bis elf Milliarden Jahre, als die Galaxien noch wesentlich dichter zusammenstanden und wesentlich häufiger verschmolzen. Den Daten zufolge finden sich die meisten aktiven Kerne in massereichen Galaxien, die große Mengen an Dunkler Materie enthalten. Als Mechanismus, der für die „Fütterung“ des Schwarzen Lochs mit Material aus den Außenbereichen der Sternsysteme sorgt, kämen Scheibeninstabilitäten oder ein erhöhtes Maß an Sternentstehung infrage.

ESON / OD