Schwarzes Loch in Aktion: So tötet ein schwarzes Loch eine Galaxie

Ein internationales Team von Astronomen hat GS-10578 beobachtet, eine massereiche Galaxie, die fast identisch mit der Milchstraße ist und den Spitznamen „Galaxie von Pablo“ trägt. Diese Galaxie gilt heute als „tot“, da ihre Sternentstehung offensichtlich aufgehört hat.


Das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie ist direkt für dieses Phänomen verantwortlich. Es zieht Gasströme an und schleudert sie mit schwindelerregenden Geschwindigkeiten von fast 1.000 Kilometern pro Sekunde aus, wobei riesige Mengen Materie aus der Galaxie hinausgeworfen werden. Diese Gase sind jedoch essentiell für die Entstehung neuer Sterne. Ohne diesen stellaren „Treibstoff“ kann die Galaxie keine neuen Sterne mehr bilden, was sie zu einem langsamen Tod verurteilt.

Diese Entdeckung, veröffentlicht in Nature Astronomy, war in solch präziser Form noch nie bestätigt worden, bevor das James-Webb-Teleskop verwendet wurde. Der Astrophysiker Francesco D'Eugenio erklärt, dass die Beobachtungen Massen von kaltem und dunklem Gas zeigen, die mit anderen Instrumenten unsichtbar sind.

Das durch das Schwarze Loch ausgestoßene Gas fliegt mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um der Gravitationsanziehung der Galaxie zu entkommen, und blockiert so die zukünftige Sternentstehung. Theoretische Modelle hatten bereits vorgeschlagen, dass ein Schwarzes Loch eine Galaxie durch die Unterbrechung ihrer Sternproduktion töten könnte, doch dies ist das erste Mal, dass dies mit echten Daten nachgewiesen wird.

Roberto Maiolino, Mitautor der Studie, erklärt, dass diese Entdeckung neue Einblicke in die Art und Weise bietet, wie Schwarze Löcher ihre Wirtsgalaxien beeinflussen, ohne deren Struktur notwendigerweise zu verändern. Die kommenden Beobachtungen des ALMA-Netzwerks werden auf die kältesten Gase abzielen, um festzustellen, ob versteckte Materietaschen noch die Sternentstehung in dieser Region speisen könnten.

Was ist ein supermassereiches Schwarzes Loch?

Ein supermassereiches Schwarzes Loch ist ein Himmelskörper, der sich im Zentrum der meisten Galaxien befindet und eine Masse von mehreren Millionen bis hin zu mehreren Milliarden Sonnenmassen erreichen kann. Im Gegensatz zu Sternen oder Planeten strahlen diese Schwarzen Löcher per se kein Licht ab, da ihre Gravitationskraft so stark ist, dass selbst Licht ihr nicht entkommen kann.

Supermassive Schwarze Löcher entstehen wahrscheinlich im Zuge des Wachstums von Galaxien. Sie vergrößern sich, indem sie Materie aus ihrer Umgebung verschlingen, wie Gas oder Sterne, und erhöhen so ihre Masse. Sie sind oft verantwortlich für extreme Phänomene in Galaxien, insbesondere indem sie Gase mit hoher Geschwindigkeit ausstoßen, was die Sternentstehung stört.

Wie beeinflussen Schwarze Löcher die Sternentstehung in Galaxien?

Supermassive Schwarze Löcher können die Sternentstehung stoppen, indem sie das für diesen Prozess notwendige Gas ausstoßen. Dieses Gas, das hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, ist das grundlegende Element für die Entstehung neuer Sterne in einer Galaxie. Wenn ein Schwarzes Loch dieses Gas mit sehr hoher Geschwindigkeit ausstößt, wird es über die Gravitationsgrenzen der Galaxie hinausgeschleudert.

Diese durch Schwarze Löcher ausgestoßenen Gaswinde entstehen oft während ihrer Akkretionsphase. In dieser Phase zieht das Schwarze Loch riesige Mengen Materie an und setzt genug Energie frei, um dieses Gas auszuwerfen. Ohne dieses Element verliert die Galaxie ihre Fähigkeit, neue Sterne zu bilden, was dazu führt, dass sie inaktiv oder „tot“ wird.

So fungieren Schwarze Löcher als Regulatoren des Lebenszyklus von Galaxien, indem sie indirekt die Geburt neuer Sterne kontrollieren und die galaktische Entwicklung über Milliarden von Jahren hinweg beeinflussen.