Astronomen haben mit der gemeinsamen NASA/JAXA X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) beispiellose Einblicke in die chaotischen Umgebungen supermassiver Schwarzer Löcher gewonnen. Zum ersten Mal können Wissenschaftler die kinetische Energie von Gas, das von diesen kosmischen Riesen heftig bewegt wird, direkt messen und dabei über statische Bilder hinausgehen, um die Geschwindigkeit galaktischer Turbulenzen zu verfolgen. Diese Ende Januar 2026 in Nature veröffentlichte Forschung stellt einen großen Fortschritt im Verständnis dar, wie Schwarze Löcher ihre Muttergalaxien beeinflussen.
Das „Auge des Sturms“ beobachtet
Supermassive Schwarze Löcher, die sich im Zentrum der meisten Galaxien befinden, üben eine enorme Anziehungskraft aus. Sie wirbeln Gas, Staub und Sterne auf und beeinflussen so die galaktische Entwicklung in großem Ausmaß. Bisher erfassten Beobachtungen nur Momentaufnahmen dieses Prozesses; Die Fähigkeit von XRISM, die Energie von Röntgenstrahlen aus heißem Gas zu messen, bietet nun eine dynamische Ansicht. Annie Heinrich von der University of Chicago erklärt: „Vor XRISM war es, als könnten wir ein Bild des Sturms sehen. Jetzt können wir die Geschwindigkeit des Zyklons messen.“
Wichtige Erkenntnisse: Turbulenzen und galaktischer Einfluss
Die Studie konzentrierte sich auf zwei Schlüsselregionen: die Umgebung von M87, dem ersten Schwarzen Loch, das jemals direkt abgebildet wurde, und den Perseus-Cluster. In der Nähe von M87 entdeckte XRISM die stärkste Turbulenz, die jemals in einem Galaxienhaufen beobachtet wurde – sogar heftiger als Kollisionen zwischen Galaxienhaufen. Die Geschwindigkeiten nehmen abseits des Schwarzen Lochs rapide ab, was wahrscheinlich auf eine Kombination aus Turbulenzen und ausströmenden Gasstoßwellen zurückzuführen ist.
Im Perseus-Cluster, dem hellsten von der Erde aus sichtbaren Röntgencluster, kartierte XRISM die Gasbewegung sowohl im Kern als auch weiter draußen. Dies zeigte, wie Schwarze Löcher Gas „anstoßen“ und Geschwindigkeiten erzeugen, die die Sternentstehung verhindern könnten, indem sie Gaswolken erhitzen und sie vor dem Kollaps bewahren.
Warum das wichtig ist: Galaktische Evolution verstehen
Supermassereiche Schwarze Löcher verbrauchen nicht nur Materie; Sie injizieren enorme Energie in ihre Umgebung und beeinflussen Galaxien über Hunderttausende Lichtjahre hinweg. Diese Energie beeinflusst die Sternentstehung und kann sie möglicherweise „abtöten“, indem sie das für die Sternentstehung benötigte Gas ausstößt. Die Fähigkeit, Turbulenzen zu messen, ist daher entscheidend für das Verständnis der galaktischen Entwicklung.
Congyao Zhang von der Masaryk-Universität betont, dass XRISM „vom Schwarzen Loch angetriebene Gasbewegungen eindeutig von denen anderer kosmischer Prozesse unterscheiden kann“, eine Unterscheidung, die bisher unmöglich war. Diese Klarheit ist für die genaue Modellierung der Veränderung von Galaxien im Laufe der Zeit unerlässlich.
Zukünftige Auswirkungen
XRISM wird weiterhin Röntgendaten sammeln und so unser Verständnis der Beziehungen zwischen Schwarzen Löchern und Galaxien verfeinern. Irina Zhuravleva von der University of Chicago sagt: „Basierend auf dem, was wir bereits gelernt haben, bin ich sicher, dass wir der Lösung einiger dieser Rätsel näher kommen.“ Diese laufende Forschung verspricht, weitere Geheimnisse über die leistungsstärksten Motoren des Universums zu lüften.
Die Studie unterstreicht, dass das Verständnis dieser turbulenten Wechselwirkungen nicht nur akademischer Natur ist: Es ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis, wie Galaxien entstehen, sich entwickeln und letztendlich den Kosmos formen.
