Wissenschaftler haben herausgefunden, dass supermassereiche Schwarze Löcher durch Plasma-Jets die Entwicklung ihrer Wirtsgalaxien entscheidend beeinflussen können. Diese Erkenntnis erklärt, warum große Galaxien wie die Milchstraße nicht mehr Sterne bilden, obwohl sie von riesigen Gas- und Staubhüllen umgeben sind, die als Rohmaterial für die Sternentstehung dienen.
Der Mechanismus der Sternentstehungsunterbrechung
Galaxien sind von einer sogenannten circumgalaktischen Mediumschicht umgeben, die aus Gas und Staub besteht. Dieses Material dient als Grundlage für die Bildung neuer Sterne. Während intensiver Sternentstehungsphasen strömt das Gas in die Galaxien und treibt diesen Prozess an. Irgendwann wird jedoch die Zufuhr dieses Materials unterbrochen, wodurch die Sternentstehung zum Erliegen kommt und die Galaxie praktisch „absterben“ lässt.
Die neue Forschung zeigt, dass supermassereiche Schwarze Löcher eine entscheidende Rolle dabei spielen. Wenn diese Schwarzen Löcher Plasma-Jets ausstoßen, reichen diese Jets weit über das Zentrum der Galaxien hinaus und stören das Gas in der circumgalaktischen Mediumschicht. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Sternentstehung und damit auf das Wachstum und die Entwicklung der Galaxien.
Die Auswirkungen der Plasma-Jets
Die Forscher untersuchten aktive Schwarze Löcher, die Plasma-Jets ausstoßen. Sie nutzten Beobachtungen von Hunderten von Galaxien mit aktiven Jets, die im Rahmen des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) Surveys gesammelt wurden, sowie Radiomessungen der LOFAR Two-meter Sky Survey (LoTSS). Dabei entdeckten sie Punkte, an denen ionisiertes Gas entlang der Jets hell aufleuchtet. Dies deutet darauf hin, dass die Jets auf Gaswolken treffen und diese energetisch anregen.
Die größte Wirkung der Jets wurde nahe der äußeren Ränder der Galaxien festgestellt, wo die Plasma-Jets erstmals auf das circumgalaktische Medium treffen, sowie am äußeren Rand des circumgalaktischen Mediums selbst. In diesen Regionen setzen die Jets die meiste Energie frei und stören das potenzielle Sternentstehungsmaterial.
Die Ergebnisse zeigen deutlich, wie die Jets der Schwarzen Löcher das Gas in der circumgalaktischen Mediumschicht beeinflussen und damit die Sternentstehung unterbrechen. Dies ist entscheidend für das Verständnis, wie Galaxien „sterben“ und ihre Entwicklung beeinflusst wird.
- Quelle: Space.com