Schwarze Löcher

Galaxien bildeten sich um Schwarze Löcher

Viele, wenn nicht alle größeren Galaxien im Universum enthalten in ihrer Mitte ein massereiches Schwarzes Loch. Das zentrale Objekt in unserer Milchstraße beispielsweise vereint rund vier Millionen Sonnenmassen in sich. Seit einigen Jahren nun kennen die Astronomen einen auffälligen Zusammenhang zwischen der Masse eines zentralen Schwarzen Loches und der Masse der umgebenden Galaxie. Danach verfügt das Objekt im Zentrum über rund ein Promille der Gesamtmasse des jeweiligen Sternsystems.
Gas in junger Galaxie als das Universum erst 870 Millionen Jahre alt war

Gas in junger Galaxie als das Universum erst 870 Millionen Jahre alt war

Eine solche Beziehung legt den Verdacht nahe, dass zwischen beiden Größen ein ursächlicher Zusammenhang besteht. Seine Aufklärung könnte den Astronomen wichtige Hinweise auf die Entstehungsgeschichte von Galaxien und Schwarzen Löchern liefern. Bislang war aber unklar, welche der beiden Objektklassen das Wachstum der jeweils anderen beeinflusst. Damit hatten standen die Astronomen vor einem typischen Henne-Ei-Problem nach dem Motto: Was war zuerst da, das Schwarze Loch im Zentrum oder die umgebende Galaxie? - Neue Untersuchungen, an denen auch Astronomen aus Deutschland beteiligt waren, können diese Frage klären. Danach scheint die Entstehung von Galaxien in der Frühgeschichte des Kosmos durch bereits vorhandene Schwarze Löcher angeregt worden zu sein.
In den vergangenen Jahren haben die Forscher mit Radioteleskopen in den USA und auf Plateau de Bure in Frankreich extrem junge Galaxien in den Tiefen des Universums untersucht. Dabei fanden sie heraus, dass die aus den “lokalen” Umgebung abgeleitete Beziehung zwischen Galaxienmasse und der Masse des jeweils zentralen Schwarzen Loches bei diesen jungen Galaxien nicht mehr gilt. „Galaxien, die bereits eine Milliarde Jahre nach dem Urknall existierten, sind im Vergleich zu ihren Schwarzen Löchern viel masseärmer“, fasst Fabian Walter vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn die Ergebnisse zusammen. Das, so Walter weiter, lasse vermuten, dass die Schwarzen Löcher zuerst da waren und anfangs schneller wuchsen als die umgebenden Galaxien.
Allerdings haben die Forscher noch keine konkrete Vorstellung davon, wie sich das Wachstum von Schwarzem Loch und umgebender Galaxie gegenseitig beeinflussen. Dies könnte mit derzeit im Bau befindlichen neuen Teleskopen wie etwa dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array ALMA in Chile und dem Expanded Very Large Array (EVLA) in New Mexico herausgefunden werden. Diese Instrumente werden eine wesentlich höhere Empfindlichkeit und ein deutlich besseres Auflösungsvermögen besitzen und es so erlauben, die Bewegungen der Gasströme innerhalb der weit entfernten Galaxien zu untersuchen.

Hermann-Michael Hahn ist Wissenschaftsjournalist und lebt in Köln.