Space Tadpoles Signal Schwarzes Loch Fusionen

WASHINGTON, D.C.-Wissenschaftler haben den ersten starken Beweis dafür gefunden, dass supermassive Schwarze Löcher in den Herzen einiger Galaxien nicht groß sind, sondern durch die Verschmelzung kleinerer Galaxien zu ihren monströsen Größen gewachsen sind.

Im Prozess zeigten die Forscher auch zwei verschiedene Phasen der Galaxienentwicklung, einschließlich einer frühen „Kaulquappe“ Phase, in der zwei Galaxien verschmelzen.

"Schwarzes Lochwachstum und Galaxienverschmelzungen wurden lange vermutet, aber wir haben jetzt ein bisschen eine rauchende Pistole", sagte Rogier Windhorst, ein Astronom an der Arizona State University, der die Studie leitete.

Zwei Teams haben heute auf dem 207. Treffen der American Astronomical Society Ergebnisse der Studie vorgestellt.

Breite Auswirkungen

Die Ergebnisse bestätigen auch die Vorhersagen der jüngsten Computersimulationen eines Teams von Forschern vom Harvard Smithsonian Center für Astrophysik, dass neu verschmelzende Galaxien so viel Staub aufwirbeln, dass Astronomen nicht in ihre Zentren sehen können, in denen sich die supermassiven Schwarzen Löcher befinden.

Die Simulationen deuteten darauf hin, dass Hunderte von Millionen von Jahren vergehen könnten, bevor sich der Staub soweit aufklärt, dass man die Region in der Nähe eines zentralen Schwarzen Lochs gut sehen kann.

Mithilfe des Hubble Ultra Deep Field (HUDF) durchsuchten die Astronomen Tausende von Galaxien und fanden 165 sogenannte Kaulquappengalaxien, von denen angenommen wird, dass sie die frühen Phasen von zwei sich verschmelzenden Galaxien repräsentieren. Die Galaxien sind so benannt, weil sie eine Form haben, die aus einem hellen, dichten Sternenknoten und einem schwachen, nachziehenden Schwanz besteht, der aus nachziehenden Sternen besteht, die sich der Gravitationskraft der Galaxien entziehen konnten.

Es wird geglaubt, dass, wenn zwei Galaxien zuerst zusammenkommen, um die unverwechselbare Kaulquappenform zu bilden, sie so viel Staub aufwirbeln, dass ihre zentralen schwarzen Löcher verborgen werden.

Mehr gelernt

Die Forscher fanden auch eine zweite Klasse von Galaxien, von denen sie glauben, dass sie eine spätere Phase der Galaxienentwicklung darstellen, die Millionen Jahre nach der Kaulquappenphase stattfindet. In dieser Phase, die als "Variable-Objekt-Phase" bezeichnet wird, ist der Staub, der einst die schwarzen Löcher umgab, verschwunden und die unmittelbare Umgebung des viel größeren Schwarzen Lochs wird sichtbar und beginnt ein flackerndes Licht zu emittieren, das die Astronomen erkennen können.

Es wird angenommen, dass das Licht durch Material verursacht wird, das in das Schwarze Loch wirbelt. Wenn das Material erhitzt wird, beginnt es zu glühen und kann sich schnell in der Helligkeit ändern.

Es wurde einmal angenommen, dass Kaulquappen auch dieses variierende Licht aussenden sollten, da sich ihre schwarzen Löcher vermischten, als sich ihre beiden Galaxien zusammenschlossen.

"Sobald sich die ganze Galaxie niedergelassen hat, werden sich die Schwarzen Löcher im Gravitationszentrum finden", sagte Windhorst. "Es ist wie zwei riesige Murmeln zu haben und beide in den Pool zu werfen - sie werden beide in die Mitte des Pools rollen."

Als die Forscher in den Kaulquappen-Galaxien nach diesem Licht suchten, konnten sie keine finden.

Diese Abwesenheit von Licht unterstützt ein neues Computermodell, das nahelegt, dass Astronomen das Licht, das von den schwarzen Löchern der fusionierten Galaxien kommt, erst nach dem Zusammenschluss von Millionen von Milliarden bis Milliarden Jahren aufgrund des dicken Schleiers aus Staub erkennen können umgibt das gesamte System.