Astronomen haben neun nahegelegene Galaxien untersucht, um herauszufinden, wie Schockwellen von supermassereichen Schwarzen Löchern im Zentrum dieser Galaxien die Sternentstehung beeinflussen. Die Forschung zeigt, dass Schwarze Löcher nicht nur Materie verschlingen, sondern aktiv ihre Umgebung gestalten.
Die Rolle von aktiven galaktischen Kernen
Das Team untersuchte Galaxien mit aktiven galaktischen Kernen (AGNs) im Zentrum. Diese Regionen werden von supermassereichen Schwarzen Löchern angetrieben, die Millionen bis Milliarden Mal massereicher als die Sonne sind und große Mengen an Gas und Staub verschlingen. Die Energie, die aus diesen Regionen strömt, trifft auf umgebende Gaswolken, das sogenannte interstellare Medium, und erzeugt dabei schnelle und kraftvolle Schockwellen.
Diese Schockwellen, auch als „AGN-Feedback“ bekannt, pumpen enorme Energiemengen in ihre Umgebung und beeinflussen die Verteilung von Gas und Staub, dem Rohmaterial für die Sternentstehung. Bisher wurde dieses Feedback oft mit dem Ende der Sternentstehung in Galaxien in Verbindung gebracht. Die neue Forschung zeigt jedoch, dass dieser Prozess auch die Sternentstehung antreiben und damit das Wachstum und die Entwicklung von Galaxien fördern kann.
Beobachtungen und Erkenntnisse
Die Wissenschaftler nutzten das Very Large Telescope (VLT) und dessen Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), um AGNs zu untersuchen, in denen supermassereiche Schwarze Löcher aktiv Materie ansammeln. Dabei führten sie eine dreidimensionale Analyse durch, um drei verschiedene Aspekte der AGNs und ihrer Umgebung zu identifizieren: die Strahlung, die von den AGNs ausgeht, die Anregung des interstellaren Mediums durch Schockwellen und die Sternentstehung.
Die Forscher fanden heraus, dass sich Bögen und Ringe von Sternentstehung in Entfernungen zwischen 2.600 und 20.000 Lichtjahren von den Zentren der Galaxien bilden. Sie beobachteten auch Strahlungskegel, die sich von den Akkretionsscheiben der AGNs ausdehnen, sowie schnelle Schockwellen, die sowohl durch die zentralen Regionen als auch senkrecht zu den Strahlungskegeln verlaufen.
Diese Schockwellen sind konsistent mit Modellen, die die Wechselwirkung zwischen AGN-Jets und dem interstellaren Medium beschreiben. In Galaxien mit weniger starken Jets tragen auch Winde von Schwarzen Löchern zur Entstehung von Schockwellen bei. Die Forschung zeigt, dass aktiv Materie verschlingende Schwarze Löcher in einen komplexen Zyklus von Akkretion und Ausströmung eingebunden sind, der ihre Interaktion mit ihren Wirtsgalaxien antreibt.
- Quelle: Space.com