Massereichstes schwarzes Loch in Galaxie M 87
Mit 6,4 Milliarden Sonnenmassen ist das schwarze Loch im Herzen der Riesengalaxie zwei- bis dreimal massereicher als bisher angenommen. Diese Erkenntnis könnte auch ein Paradox hinsichtlich der Massen von Quasaren lösen.
Austin (USA)/Garching - Die Astronomen Karl Gebhardt von der University of Texas und Jens Thomas vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) haben mit neuen Techniken der Computermodellierung herausgefunden, dass das schwarze Loch im Herzen von Messier 87, einer der größten nahe gelegenen Riesengalaxien, zwei- bis dreimal massereicher ist als bisher angenommen. Mit 6,4 Milliarden Sonnenmassen ist es das massereichste schwarze Loch, das bisher entdeckt wurde. Das Ergebnis deutet darauf hin, dass die Massen der schwarzen Löcher in anderen nahe gelegenen Riesengalaxien von ähnlicher Größenordnung sind. Dies hat Konsequenzen für Theorien über die Bildung und das Wachstum von Galaxien und könnte sogar ein langjähriges astronomisches Paradox lösen.
Um zu verstehen, wie sich Galaxien bilden und weiter entwickeln, müssen die Astronomen von grundlegenden Informationen ausgehen: Woraus bestehen heutige Galaxien? Wie groß sind sie? Wie viel wiegen sie? Diese letzte Größe, das Gewicht, messen die Wissenschaftler über die Geschwindigkeit der Sterne, die innerhalb der Galaxie ihre Bahnen ziehen. Studien über die Gesamtmasse sind wichtig, aber, so Jens Thomas: "Entscheidend ist, ob sich die Masse im schwarzen Loch, in den Sternen oder im dunklen Galaxienhalo befindet. Um das herauszufinden, braucht man technisch ausgefeilte Modelle, und je mehr Komponenten berücksichtigt werden müssen, desto komplizierter wird es."
Abb.: In diesem Bild ist die Beziehung zwischen der Grösse einer Galaxie und dem in ihrem Zentrum enthaltenen schwarzen Loch dargestellt.
(Bild: Tim Jones/UT-Austin nach K. Cordes & S. Brown (STScI))
Abb.: Den Lonestar Supercomputer am Texas Advanced Computing Center (TACC) der University of Texas verwendeten die Forscher für ihre Untersuchungen.
(Bild: TACC/UT-Austin)
M 87 ist eine wichtige Vergleichsgröße für die Untersuchung von supermassereichen schwarzen Löchern. Die neuen Ergebnisse legen nun nahe, dass alle Massen von schwarzen Löchern in massereichen Galaxien unterschätzt werden.
"Wenn man die Masse des schwarzen Lochs verändert, verändert man auch die Relation zwischen schwarzem Loch und Galaxie", erklärt Thomas. Die enge Beziehung zwischen Galaxie und schwarzem Loch ermöglicht es den Wissenschaftlern, das Wachstum von Galaxien über kosmische Zeitskalen hinweg zu untersuchen.
Wenn die Massen schwarzer Löcher in nahe gelegenen Galaxien höher sind, könnte dies auch ein Paradox hinsichtlich der Massen von Quasaren lösen. Diese extrem fernen Objekte aus einer viel früheren kosmischen Epoche leuchten sehr hell, weil Materie von ihren schwarzen Löchern verschlungen wird. Bisher konnte man sich nicht erklären, dass die Massen schwarzer Löcher in Quasaren zehnmal so groß wie die Sonnenmasse waren, aber man in lokalen Galaxien nie auch nur annähernd so massereiche schwarze Löcher entdeckte. Die jetzt entdeckte hohe Masse von M 87 spricht dafür, dass die Quasarmassen doch nicht überschätzt wurden, wie man bisher aufgrund dieses Paradoxes vermutete. Neue Daten aus Beobachtungen mit dem nördlichen Gemini-Teleskop und dem Very Large Telescope weisen ebenfalls in diese Richtung.
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Weitere Infos:
- Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
http://www.mpe.mpg.de - Vorläufiger Fachbeitrag
http://arxiv.org/abs/0906.1492 - Pressemitteilung des McDonald Observatoriums der University of Texas
http://mcdonaldobservatory.org/news/releases/2009/0608.html
KP
