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12. März 2007:
Indem sie ein breites Netz auswarfen, haben Astronomen ein
Bild aufgenommen, dass mehr als 1.000 supermassive Schwarze
Löcher zeigt. Dieses Ergebnis liefert Astronomen einen
Schnappschuss einer kritischen Periode, wenn diese riesigen
Schwarzen Löcher wachsen, und bieten einen Einblick in die
Umgebungen in denen sie vorkommen.
Das neue Panorama der Schwarzen Löcher wurde aus Daten von
NASA´s Chandra Röntgenobservatorium, dem Spitzer Space
Teleskop und optischen Teleskopen auf der Erde gewonnen. Die
Schwarzen Löcher in dem Bild sind hunderte Milliarden Mal
schwerer als die Sonne, und befinden sich in den Zentren von
Galaxien.
Bild Oben: Aufgenommen in einem Gebiet im Sternbild
Bärenhüter, beinhaltet dieser Überblick 126 Aufnahmen von
Chandra, wovon jede 5.000 belichtet wurde -- was es mehr als
40 Mal größer macht als den Vollmond, wie man ihn am
Abendhimmel sieht, der zur Illustration abgebildet ist.
Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/R.Hickox et al.; Moon: NASA/JPL
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Material, das in großen Mengen in diese Schwarzen Löcher
fällt, produziert riesige Mengen Licht, das bei
verschiedenen Wellenlängen aufgefangen werden kann. Diese
Systeme sind als aktive galaktische Kerne (acitve galactic
nuclei, oder AGN) bekannt.
"Wir versuchen einen volständigen Überblick aller Schwarzen
Löcher im Universum und ihren Eigenschaften zu bekommen,"
sagt Ryan Hickox vom Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics (CfA) in Cambridge, Mass. "Wir nutzen spezielle
Taktiken, um die sehr großen Schwarzen Löcher zu jagen."
Anstatt einen lange Zeit auf einen relativ kleinen
Ausschnitt des Himmels zu starren, wie bei den Chandra Deep
Fields -- zwei der längsten Aufnahmen, die mit dem Teleskop
gemacht wurden -- und weiteren konzentrierten Vermessungen,
scannte dieses Team einen wesentlich größeren Bereich, mit
kürzeren Aufnahmezeiten. Da die größten Schwarzen Löcher die
hellsten AGN´s antreiben, kann man sie selbst mit kurzen
Aufnahmezeiten aus enormen Entfernungen erkennen.
"Mit diesem Ansatz fanden wir über 1.000 dieser Riesen und
haben damit begonnen, sie zu benutzen, um unser Verständnis
dieser energiereichen Objekte zu verbessern," sagt die
Forscherin Christine Jones, ebenfalls vom CfA.
Diese neue Beobachtung wirft Zweifel auf das populäre Modell,
in dem supermassive Schwarze Löcher von einem Donut-förmigen
Gebiet, oder Torus, aus Gas umgeben sind. Einem Beobachter
auf der Erde würde, je nach Lage des Torus, der Blick um
unterschiedliche Beträge blockiert werden.
Ausgehend von dieser Theorie würden Astronomen erwarten, bei
einer Auswahl von vielen Schwarzen Löchern, unterschiedliche
Absorbtionen der Strahlung, vom Kern zu beobachten. Diese
Absorption würde von vollständig sichtbar bis hin zu
vollständig dunkel reichen, wobei die meisten Werte
dazwischen lägen. Kerne die vollständig dunkel sind, wären,
im Gegensatz zu stark abgedunkelten, nicht erkennbar.
"Anstatt die gesamte Bandbreite zu finden, waren fast alle
Schwarzen Löcher entweder vollständig sichtbar, oder bedeckt
durch einen dichten Schleier aus Gas," sagt Hickox. "Sehr
wenige waren im Bereich dazwischen, was die Frage aufwirft,
wie gut wir die Umgebung um diese Schwarzen Löcher herum
kennen."
Diese Untersuchung fand 600 bedeckte und 700 unbedeckte AGN,
in Entfernungen von etwa 6 und 11 Milliarden Lichtjahren von
der Erde. Sie wurden mit Hilfe einer frühen Anwendung der
neuen Suchmethode gefunden. Durch die Beobachtung im
Infrarotbereich mit Spitzer, können die AGN von Sternen und
Galaxien unterschieden werden. Die Beobachtungen mit Chandra
und optischen Teleskopen überprüften dann, dass diese
Objekte AGN´s waren. Diese Methode mit multiplen
Wellenlängen ist besonders Effizient, um abgedunkelte AGN zu
finden.
"Diese Ergebnisse sind sehr aufregend, mit Hilfe von 2
großen Observatorien der NASA, die größte Menge von
supermassiven Schwarzen Löchern, im entfernten Universum zu
finden und zu verstehen," sagt der Forscher Daniel Stern,
von NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif.
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Credit:
NASA News Release
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