Sein Essen zu schnell runterzuschlingen ist ungesund. Das scheint auch für Galaxien zu gelten. Mittlerweile wissen wir, dass es in den Zentren der Galaxien sehr große schwarze Löcher gibt. Solche “supermassive black holes” können bis zu einigen Milliarden Sonnenmassen schwer sein. Und sie sind gefräßig… Auch wenn es ein populärer Irrtum ist, dass schwarze Löcher gigantischen “Staubsaugern” ähneln, fällt in den Galaxienzentren doch jede Menge Gas und Staub in die supermassiven Löcher.

Und das ist manchmal gar nicht gut für die Galaxien, wie man nun herausgefunden hat.

Denn der Staub und das Gas fällt nicht einfach so in das schwarze Loch. Das Material erreicht dabei gewaltige Geschwindigkeiten und aus dem Wechselspiel von bewegter Materie im Magnetfeld der Galaxie entsteht jede Menge Strahlung die die Galaxie durchdringt.

Asa Bluck von der Universität Nottingham und seine Kollegen haben nun untersucht, wie sich diese Strahlung auf die Galaxien auswirkt. Genauer gesagt: wie sich diese Strahlung auf die Sternentstehungsrate in den Galaxien auswirkt. Seine Ergebnisse werden demnächst in den “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” veröffentlicht; eine Vorschau gab es letzte Woche bei einer Konferenz in Glasgow.

Damit Sterne entstehen können, braucht es große Mengen an Gas. Wenn nun das Gleichgewicht in so einer Gaswolke zum Beispiel durch die “Druckwelle” einer nahen Supernova gestört wird, dann beginnt die Wolke zu kontrahieren und neue Sterne können entstehen.

Asa Bluck und seine Kollegen haben sich an die hundert Galaxien genauer angesehen und vor allem die Akkretionsscheiben in deren Zentren betrachtet. Das ist der Bereich um die supermassiven schwarzen Löcher in denen sich ganze das Material sammelt, dass dann später reinfällt. Mit dem Weltraumröntgenteleskop Chandra, dem Hubble-Teleskop und anderen Teleskopen von der Erde aus haben sie nachgesehen, wieviel Strahlung diese Akkretionsscheiben tatsächlich abgeben.

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Künstlerische Darstellung eines supermassiven schwarzen Lochs mit Akkretionsscheibe (Bild: NASA/JPL-Caltech)

Das Ergebnis: viel. Sehr viel! Während ihrer aktivsten Periode (die durchaus einige Millionen Jahre dauern kann) geben die schwarzen Löcher soviel Energie ab

“to strip apart every massive galaxy in the universe at least 25 times over.”

sagt Bluck. Und diese Strahlung bleibt nicht ohne Auswirkungen auf den Rest der Galaxie. Sie kann die interstellaren Gas- und Staubwolken, aus denen normalerweise die Sterne entstehen, regelrecht aus der Galaxie blasen. Von den hundert Galaxien, die Bluck und seine Kollegen untersucht haben, hat annähernd ein Drittel die Fähigkeit verloren, neue Sterne zu produzieren weil nicht mehr genug Gas und Staub vorhanden sind. Je stärker die Emission vom zentralen supermassiven schwarzen Loch ist, desto weniger neue Sterne können gebildet werden.

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Das Zentrum der Milchstrasse (Sgr A*), gesehen vom Chandra-Teleskop (Bild: NASA/CXC/Caltech/M.Muno et al.)

Wenn aber in einer Galaxie keine neuen Sterne mehr entstehen, dann “stirbt” sie irgendwann. Die noch vorhandenen Sterne verbrennen irgendwann all ihren Brennstoff und da keine neuen jungen Sterne mehr nachkommen, wird die Galaxie immer dunkler und dunkler. Das es Galaxien gibt, in denen keine bzw. sehr wenig neue Sterne entstehen, wusste man schon vorher – aber nun hat man konkrete Hinweise darauf, warum das so ist!

Spannende Forschung! Und wir können froh sein, dass sich das schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie halbwegs manierlich benimmt – die gewaltige Strahlungsmengen der aktiven supermassiven schwarzen Löcher sind nämlich auch nicht unbdedingt förderlich für die Entstehung bzw. das Bestehen von Leben…

Kommentare (11)

  1. #1 klauszwingenberger
    19. April 2010

    Es wäre interessant, einmal zu schauen, ob es denn Spiralgalaxien gibt, in denen kein Gas für die Sternentstehung mehr vorhanden ist. So etwas müsste man nach dieser Theorie erwarten dürfen. Bisher ist mir dieser Zustand nur von elliptischen Galaxien her bekannt, da aber anscheinend aus anderen Gründen.

  2. #2 Bullet
    19. April 2010

    die Frage ist, ob eine Spiralgalaxie lange eine solche bleibt, wenn die Sternentstehungswellen ausbleiben, anhand derer wir sie als Spiralgalaxien identifizieren.

    Sofern die Geschichte mit den Spiralarmen als Sternentstehungswellen so stimmt.

  3. #3 Ulrich Berger
    19. April 2010

    Heißt das jetzt, dass der LHC nicht nur die Erde, sondern die ganze Galaxie vernichtet?

  4. #4 Bullet
    19. April 2010

    Wenn das LHC ein supermassives Schwarzes Loch von einigen Millionen Sonnenmassen erzeugen kann – oh, dann dürfte es wirklich eng werden. Ich formulier schon mal meine Schadensersatzklage.

  5. #5 Ronny
    19. April 2010

    Wär vielleicht eine Erklärung für die dunkle Materie. Ausgeblasene kalte Galaxien 🙂

  6. #6 Bjoern
    19. April 2010

    @Bullet:

    die Frage ist, ob eine Spiralgalaxie lange eine solche bleibt, wenn die Sternentstehungswellen ausbleiben, anhand derer wir sie als Spiralgalaxien identifizieren.
    Sofern die Geschichte mit den Spiralarmen als Sternentstehungswellen so stimmt.

    Die Spiralarme sind meines Wissens erst mal Dichtewellen. An Stellen erhoehter Dichte hat man (sofern Gas vorhanden ist) natuerlich staerkere Sternentstehung – aber selbst ohne Sternentstehung muesste man doch die Verdichtungen / Verduennungen noch sehen koennen, oder?

    @Ronny:

    Wär vielleicht eine Erklärung für die dunkle Materie. Ausgeblasene kalte Galaxien 🙂

    Fuer einen Teil vielleicht – aber es gibt gute Belege dafuer, dass der groesste Teil der dunklen Materie “nicht-baryonisch” ist, also nicht aus dem ueblichen Zeug wie Protonen und Neutronen besteht. Das schliesst Sterne und damit auch Galaxien also aus.

  7. #7 Karl Mistelberger
    22. April 2010

    Heißt das jetzt, dass der LHC nicht nur die Erde, sondern die ganze Galaxie vernichtet?

    Schwarze Löcher sind magersüchtig, zumindest wenn sie so groß sind wie die potentiell im LHC erzeugten. Andreas Müller rechnet es vor: http://www.astronomie-heute.de/artikel/1025409

  8. #8 Bullet
    22. April 2010

    Aber nur für Abonnenten der o.g. Zeitschrift. 🙂

  9. #9 peter d
    10. Dezember 2011

    Mir war föllig neu das Galaxien überhaupt aussterben können aber der gedanke ging mir durch den Kopf ( hatte jedoch an einen verbrauch der Gas und Staubwolken gedacht) und so hat mich google hierher geführt. Beim lesen des Berichts musste ich sofort an die dunkle Materie denken und das tote Galaxien ja vielleicht eine Erklärung für die fehlende Masse liefern könnten ????? gibt es Schätzungen über die Anzahl der ” kalten” Galaxien ? was nicht leuchtet sieht man ja bekanntlich schlecht.

    ?? ??

  10. #10 Florian Freistetter
    11. Dezember 2011

    @peter d: “gibt es Schätzungen über die Anzahl der ” kalten” Galaxien ? was nicht leuchtet sieht man ja bekanntlich schlecht. ?? ??”

    Kann ich auf die schnelle nicht sagen. Aber es ist schon länger klar, dass normale, nicht-leuchtende Materie nicht für die dunkle Materie verantwortlich sein kann. So viel kann davon nicht existieren.

  11. #11 Werner Zillig
    1. Juni 2012

    Ich bin zufällig auf diese interessante, wenn auch schon etwas zurückliegende Diskussion gestoßen und möchte etwas zu der Laien-Staubsauger-These sagen: Ich glaube, dass die Laien-Vorstellung nicht so sehr vom Staubsauger bestimmt ist als vielmehr von der vagen Erinnerung eine “gefühlte Exponentialfunktion”. Also, das winzige SL nimmt Materie auf, wird schwerer, nimmt mehr Materie auf, wird größer, … Usw. Und irgendwo gibt es dann die Erinnerung an die Körner auf den Schachbrett. Wer also die Laien informieren und belehren will, muss diese Variante des Denkens widerlegen.

    Kleine Hinweise:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Sissa_ibn_Dahir#Mathematische_Berechnung

    Und natürlich — ein Video sagt mehr als 1000 Worte 🙂 — das hier: