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Galaktischer Keim

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Galaktischer Keim

Quasare sind die ultrahellen Zentren jugendlicher Galaxien. Der fernste bekannte Quasar, J1148+5251 im Sternbild Großer Wagen, hat eine Distanz von 12,8 Milliarden Lichtjahren. In seinem Zentrum befindet sich ein so massereiches Schwarzes Loch, dass es sich schon gebildet haben muss, bevor die Urgalaxie, die es beherbergt, ihre charakteristische Gestalt annahm. Das entdeckte ein internationales Astronomenteam mit dem Very Large Array (VLA) in New Mexico, einer Y-förmig angeordneten Gruppe von 27 Radioteleskopen mit jeweils 25 Meter Durchmesser. Der Fund bringt neues Licht in das Henne-oder-Ei-Problem der Kosmologie: Was kam zuerst – die Galaxie oder das supermassereiche Schwarze Loch in ihrem Zentrum?

Die Forscher bestimmten nach einer 60-stündigen Radiowellen-Beobachtung die Masse des molekularen Gases in und bei der Urgalaxie – rund 10 Milliarden Sonnenmassen – und maßen seine Bewegung, was wiederum Rückschlüsse auf die Gesamtmasse des Systems erlaubte. Sie beträgt demnach 40 bis 50 Milliarden Sonnenmassen. Das Schwarze Loch ist ein Schwerkraft-Ungeheuer von 1 bis 5 Milliarden Sonnenmassen. „Es bleibt also nicht viel Masse übrig für einen großen stellaren Bulge, einen ‚Bauch‘, wie er von den gegenwärtigen Modellen vorausgesagt wird“, kommentiert Chris Carilli vom National Radio Astronomy Observatory in Socorro, New Mexico.

Mit „Bulge“ bezeichnen Wissenschaftler die große ellipsoide Ansammlung aus Sternen, die ein Galaxienzentrum umhüllt. Seine Entwicklung hängt wiederum eng mit dem Wachstum des zentralen Schwarzen Lochs zusammen, denn dessen Masse beträgt in der Regel 0,1 bis 0,2 Prozent der Masse des Bulges.

J1148+5251 beweist allerdings, dass dies bei dieser Urgalaxie früher anders gewesen sein muss, sonst müsste ihr Bulge eine Masse von mehreren Billionen Sonnenmassen haben. Das schließen die neuen VLA-Daten aber aus. „Das Schwarze Loch muss sich also vor dem Bulge gebildet haben“, ist Fabian Walter vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg überzeugt.

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