Astronomen der University of North Carolina haben eine bisher ungesehene Fundgrube massereicher Schwarzer Löcher in Zwerggalaxien entdeckt, die einen Einblick in die Lebensgeschichte des supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße bieten.
Es wird angenommen, dass die Milchstraße als riesige Spiralgalaxie durch die Verschmelzung vieler kleinerer Zwerggalaxien entstanden ist. Beispielsweise sind die am Südhimmel sichtbaren Magellanschen Wolken Zwerggalaxien, die in Zukunft mit der Milchstraße verschmelzen werden. Jede Zwerggalaxie kann ein zentrales massives Schwarzes Loch mit sich bringen, das zehn- oder hunderttausendmal die Masse unserer Sonne hat und möglicherweise vom zentralen supermassiven Schwarzen Loch der Milchstraße absorbiert wird.
Aber wie oft Zwerggalaxien ein massereiches Schwarzes Loch enthalten, ist unbekannt, was eine entscheidende Lücke in unserem Verständnis darüber hinterlässt, wie Schwarze Löcher und Galaxien zusammenwachsen. Eine neue Studie, die im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde, hilft, diese Lücke zu schließen und zeigt, dass massive Schwarze Löcher in Zwerggalaxien viel häufiger vorkommen als bisher angenommen.
Schwarze Löcher werden normalerweise entdeckt, wenn sie aktiv wachsen und das sie umgebende Gas und den Sternenstaub absorbieren, wodurch sie intensiv leuchten. Das Problem ist, dass während wachsende Schwarze Löcher mit charakteristischer hochenergetischer Strahlung leuchten, junge neugeborene Sterne ebenfalls leuchten können. Astronomen haben traditionell wachsende Schwarze Löcher von der Entstehung neuer Sterne mithilfe diagnostischer Tests unterschieden, die auf den detaillierten Eigenschaften des sichtbaren Lichts jeder Galaxie beruhen, wenn es sich in einem regenbogenähnlichen Spektrum ausbreitet.
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Der Weg zur Entdeckung begann, als ältere Studenten, die mit Kannappan arbeiteten, versuchten, diese traditionellen Tests auf Vermessungsdaten von Galaxien anzuwenden. Das Team erkannte, dass einige Galaxien gemischte Nachrichten sendeten, wobei zwei Tests auf akkretierende Schwarze Löcher und ein dritter nur auf Sternentstehung hindeuteten.
„In früheren Arbeiten wurden solche mehrdeutigen Fälle einfach aus der statistischen Analyse verworfen, aber wir hatten die Vermutung, dass es sich um unentdeckte Schwarze Löcher in Zwerggalaxien handeln könnte“, sagen die Astronomen. Sie vermuten, dass der dritte, manchmal umstrittene Test empfindlicher als die beiden anderen auf die typischen Eigenschaften von Zwerggalaxien reagierte: ihre einfache elementare Zusammensetzung und ihre hohe Rate an neuer Sternentstehung.
Der Co-Autor der Studie, Chris Richardson, ein Assistenzprofessor an der Elon University, bestätigte durch theoretische Simulationen, dass die Ergebnisse des Mixed-Message-Tests genau den Vorhersagen der Theorie für eine ursprüngliche Zwerggalaxie mit hoher Sternentstehung und einem massiven Schwarzen Loch entsprechen.
Mehr als 80 % aller Schwarzen Löcher, die Astronomen in Zwerggalaxien entdeckten, gehörten dem neuen Typ an.
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