In einer rund 23 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie findet ein beeindruckendes Feuerwerk statt. Für diese galaktische Lichtshow sind aber kein Pulver und Feuer verantwortlich, sondern ein gigantisches Schwarzes Loch, Schockwellen und große Gasvorkommen.
Dieses galaktische Feuerwerk findet in der Galaxie NGC 4258 (auch bekannt als M106) statt, einer Spiralgalaxie wie unsere eigene Milchstraßen-Galaxie. Diese Galaxie ist jedoch für etwas berühmt, was unsere Galaxie nicht besitzt: zwei zusätzliche Spiralarme, die im Röntgenbereich, in optischen Wellenlängen und im Radiobereich leuchten. Diese Strukturen oder anomalen Spiralarme sind nicht an der Ebene der Galaxie ausgerichtet, sondern durchschneiden sie stattdessen.
Auf diesem neuen Komposit-Bild sind die anomalen Spiralarme erkennbar. Es besteht aus Daten des Chandra X-ray Observatory (Röntgenstrahlung, Blau), des Karl G. Jansky Very Large Array der National Science Foundation (Radiowellen, Violett), des Weltraumteleskops Hubble (optische Wellenlängen, Gelb) und des Weltraumteleskops Spitzer (Infrarotstrahlung, Rot).
Eine mit Daten des Spitzer-Teleskops erstellte neue Studie zeigt, dass Schockwellen ähnlich dem Überschallknall eines Überschallflugzeugs große Mengen Gas aufheizen – äquivalent zu etwa zehn Millionen Sonnen. Was erzeugt diese Schockwellen? Wissenschaftler vermuten, dass das supermassive Schwarze Loch im Zentrum von NGC 4258 gewaltige Jets aus hochenergetischen Teilchen produziert. Diese Jets treffen die Scheibe der Galaxie und erzeugen Schockwellen. Diese Schockwellen wiederum heizen das hauptsächlich aus Wasserstoffmolekülen bestehende Gas auf Temperaturen von mehreren tausend Grad auf.
Das Chandra-Röntgenbild offenbart riesige Blasen aus heißem Gas oberhalb und unterhalb der galaktischen Ebene. Diese Blasen sprechen dafür, dass ein Großteil des Gases, das sich ursprünglich in der Scheibe der Galaxie befand, durch die Jets des Schwarzen Lochs aufgeheizt und in die äußeren Regionen gedrückt wurde.
Das Abstoßen des Gases aus der Scheibe hat bedeutende Auswirkungen auf das Schicksal dieser Galaxie. Forscher schätzen, dass innerhalb der nächsten 300 Millionen Jahre all das restliche Gas abgestoßen sein wird, wenn es nicht irgendwie wieder aufgefüllt wird – in kosmischen Maßstäben betrachtet ist das sehr bald. Weil ein Großteil des Gases in der Scheibe bereits ausgestoßen wurde, ist weniger Gas für die Bildung neuer Sterne verfügbar. Die Forscher nutzten Spitzer-Daten, um zu schätzen, dass sich die Sterne in den Zentralregionen von NGC 4258 mit einer Rate bilden, die zehnmal geringer als die der Milchstraßen-Galaxie ist.
Das Weltraumteleskop Herschel der European Space Agency (ESA) wurde verwendet, um die auf den Spitzer-Daten basierenden Schätzungen der niedrigen Sternentstehungsrate in den Zentralregionen von NGC 4258 zu bestätigen. Herschel wurde außerdem genutzt, um unabhängige Schätzungen über die Menge des restlichen Gases in der Galaxie zu liefern. Anhand des durch die Schockwellen verursachten Anstiegs der Infrarotemissionen stellten die Forscher fest, dass die Gasmasse zehnmal kleiner ist als vorher geschätzt wurde.
Weil NGC 4258 relativ nahe an der Erde liegt, können Astronomen detailliert untersuchen, wie dieses Schwarze Loch seine Galaxie beeinflusst.
(THK)
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