Kräfte der Schöpfung: Schwarze Löcher Spark Star Formation

Neue Beobachtungen porträtieren Schwarze Löcher als Jekyll- und Hyde-Charaktere. Sie können sowohl Schöpfer als auch Zerstörer sein.

Die klassische Ansicht von Schwarzen Löchern ruft Bilder von Gas und Sternen hervor und sogar Licht wird verschluckt. Deshalb sind sie schwarz. Aber wenn schwarze Löcher zuführen, erzeugen sie starke Hochgeschwindigkeitsstrahlen, die mit fast Lichtgeschwindigkeit in den umgebenden Raum rasen.

Wie ein Stromstoß Leben in Frankensteins Monster einhaucht, können die Düsen eines Schwarzen Lochs die Sternentstehung entzünden.

Wil van Breugel und Steve Croft vom Lawrence Livermore National Laboratory untersuchten eine dieser Jets, die durch eine rätselhafte Region intensiver Sternentstehung schnitten, bekannt als Minkowski's Object. Der Jet, so heißt es, ließ eine dichte Gaswolke kollabieren und die Sterngeburt auslösen.

Das Ergebnis passt gut zu einer wachsenden Menge an Beweisen, die darauf hindeuten, dass Schwarze Löcher integrale Faktoren bei der Entstehung von Galaxien sind.

Fiktion zur Tat

"Vor 20 Jahren wurde diese Art von Denken als Science-Fiction angesehen", sagte van Breugel. "Es bringt poetische Gerechtigkeit in schwarze Löcher, weil wir sie als saugende Dinge betrachten, aber wir haben gezeigt, dass wenn ein Jet aus einem schwarzen Loch austritt, er neues Leben durch kollabierende Wolken und neue Sterne hervorbringen kann."

Minkowskis Objekt befindet sich in der Nähe einer Galaxie, die als NGC 541 bekannt ist. Das zentrale Schwarze Loch der Galaxie wirkt wie ein riesiger Dynamo, der Kugeln überhitzter Materie beschleunigt und sie entlang der Rotationsachse abschießt. Die Jets sind unsichtbar, aber Astronomen haben sie mit Radioteleskopen entdeckt.

In einem Telefoninterview erklärte Croft, was vor sich geht.

Der Radiojet pflügt mit einer Überschallstoßwelle in eine Wolke aus nahem Gas, komprimiert und erhitzt das Gas. Gas in der Wolke wird ionisiert, was bedeutet, dass die Atome Elektronen verloren haben. Nachdem der Schock vorüber ist, rekombinieren die Ionen und erzeugen Strahlung, die Energie aus der Wolke transportiert, erklärte Croft.

Die Abkühlung bewirkt, dass sich die Wolke noch weiter zusammenzieht, und wenn ein Gasknoten dicht genug wird, kann er kollabieren, um einen Stern zu bilden.

Mehr zu lernen

Es ist nicht klar, wie groß diese Rolle bei der Galaxienbildung ist. Sterne können sich ohne einen Radiojet bilden, um eine Wolke zu schocken. Explodierende Sterne, zum Beispiel Supernovae, können eine neue Sternentstehung auslösen.

Andere Studien zeigen, dass Schwarze Löcher eine wichtige Rolle bei der gesamten Galaxienbildung spielen. "Die Bildung von massiven schwarzen Löchern ist entscheidend für die Bildung neuer Galaxien", sagte Croft.

Die meisten großen Galaxien haben ein zentrales schwarzes Loch und emittieren oft Strahlen aus Hochgeschwindigkeitsmaterial.

In den ersten paar Milliarden Jahren nach dem Urknall, als die Dinge überfüllt und chaotisch waren, haben die Schwarzen-Loch-Jets wahrscheinlich in vielen aufstrebenden Galerien Sternentstehung ausgelöst, glauben die Forscher nun.

"Im frühen Universum könnte dieser Prozess wichtig sein, denn die Galaxien sind noch jung, mit viel Wasserstoffgas, aber wenigen Sternen, und die Schwarzen Löcher sind aktiver", sagte van Breugel.

Beobachtungen für die Studie wurden mit dem Very Large Array des National Radio Astronomy Observatory, den Keck-Teleskopen in Hawaii und dem Hubble Space Telescope gemacht. Die Studie wurde letzten Monat bei einem Treffen der American Astronomical Society vorgestellt.

Dieser Artikel ist Teil der wöchentlichen Mystery Monday-Serie von ProfoundSpace.org.