Posted in: Galaxien, Kosmos 10. Juli 2009 13:59 Weiter lesen →

Kosmische Exilanten mit Hofstaat

Grafik zeigt strahlende Spiralgalaxie, davon entfernt ein dichter Sternhaufen mit schwarzem Zentrum, beide durch eine dünne Gasschwade verbunden Selbst Schwarze Löcher von Abermillionen Sonnenmassen sind nicht davor gefeit, aus dem Schoß ihrer Galaxie geschleudert zu werden. Solche rasenden Schwergewichte sollten sich relativ leicht erkennen lassen, hat ein amerikanisch-deutsches Forschertrio berechnet. Die mitgerissenen Sterne, die den Ausgestoßenen wie ein Schwarm zorniger Bienen umkreisen, sprechen demnach eine deutliche Sprache.

Grafik: Space Telescope Science Institute

„Nur solche Sterne, deren Bahngeschwindigkeit höher war als die Stoßgeschwindigkeit, sind auch nach dem Stoß noch an das Schwarze Loch gebunden“, erklärt David Merritt vom Rochester Institute of Technology. Diese Sterne stellten daher eine Art Fossilienabdruck dar, der eine Rekonstruktion des Vorgangs ermögliche.

Astronomen gehen davon aus, dass die meisten großen Galaxien ein supermassereiches Schwarzes Loch beherbergen. Kommen sich zwei solcher Titanen bei der Verschmelzung zweier Galaxien nahe, können sie – so die Theorie – große Mengen von Gravitationsenergie abstrahlen und durch den Rückstoß ins All geschleudert werden. Erst kürzlich hatten Stefanie Komossa vom Garchinger Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und Kollegen ein Objekt identifiziert, das einen solchen Vorgang erlebt haben könnte.

Merritt, Komossa und Jeremy Schnittman von der Johns Hopkins University gingen nun der Frage nach, was bei dem Stoßvorgang mit den Sternen in der Umgebung des Schwarzen Lochs geschieht. Ihre Berechnungen zeigen, dass diese letztlich einen kleinen, sehr dichten Sternhaufen bilden, in dem sich die einzelnen Sterne mit Geschwindigkeiten von einigen Hundert Kilometern pro Sekunde bewegen. Ein solches hyperkompaktes Objekt sollte sich zudem durch seine Farbe von „herkömmlichen“ Sternhaufen unterscheiden.

Verstoßene Schwarze Löcher mit einem dichten Sternschwarm seien vermutlich keine Seltenheit, schreiben die Forscher im „Astrophysical Journal“. Gerade in großen Galaxienhaufen mit ihrer Vielzahl interagierender Galaxien könnten Hunderte solcher hyperkompakten Sternsysteme umherstreunen, erläutert Merritt. „Selbst wenn ein Schwarzes Loch aus einer Galaxie gestoßen wird, ist es immer noch durch die Schwerkraft des gesamten Galaxienhaufens gebunden.“

Forschung: David Merritt, Center for Computational Relativity and Gravitation und Department of Physics, Rochester Institute of Technolgoy, Rochester; Jeremy D. Schnittman, Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University, Baltimore; Stefanie Komossa, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching

Veröffentlichung Astrophysical Journal, Vol. 699, 10. Juli 2009, pp 1690-710, DOI 10.1088/0004-637X/699/2/1690; Preprint arXiv:0809.5046

WWW:
Center for Computational Relativity and Gravitation, RIT
Röntgenastronomie, MPI für extraterrestrische Physik
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