Galaxie als Labor für das frühe Universum entdeckt

Im Zentrum der meisten Galaxien lauert ein Schwarzes Loch – ein Objekt mit so starker Anziehungskraft, dass nicht einmal Licht entkommen kann. Meist sind diese Schwarzen Löcher ruhig und wachsen kaum. Doch manche verschlingen plötzlich große Mengen an Materie und werden extrem hell: Sie heißen aktive Galaxienkerne. Im frühen Universum, vor etwa zehn Milliarden Jahren, waren solche aktiven Kerne weit verbreitet. Heute sind sie selten.

Ein internationales Team um Stefanie Komossa vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn hat nun eine Galaxie entdeckt, die sich wie ein solcher früher aktiver Kern verhält – aber nur 1,8 Milliarden Lichtjahre entfernt ist. Die Galaxie mit der Katalognummer SDSS J110546.07+145202.4 beherbergt ein Schwarzes Loch mit etwa drei bis vier Millionen Sonnenmassen, vergleichbar mit dem im Zentrum unserer Milchstraße. Doch anders als dieses wächst es rasant: Es verschlingt Materie mit 20 bis 30 Prozent der maximal möglichen Rate, dem sogenannten Eddington-Limit.

Seit mehr als acht Jahren zeigt die Galaxie einen massiven Anstieg ihrer Radio-Strahlung um mehr als das 20-Fache. Das Team vermutet, dass das Schwarze Loch einen gebündelten Strahl fast lichtschneller Teilchen – einen Jet – ausgestoßen hat. Ein solcher Vorgang wurde bislang noch nie beobachtet. Die Forscher bezeichnen die Galaxie daher als Prototyp einer neuen Klasse von Galaxien.

Die Entdeckung ist bedeutend, weil sie ein lokales Labor für Prozesse liefert, die normalerweise nur in extrem weit entfernten und daher schwer beobachtbaren Galaxien ablaufen. „Mit weniger als zwei Milliarden Lichtjahren zählt SDSS J110546.07+145202.4 eher zur kosmischen Nachbarschaft“, erklärt das Team. „Die Galaxie dient damit als lokales Labor und erlaubt detaillierte Beobachtungen, die bei den extrem weit entfernten Objekten des frühen Universums technisch kaum möglich wären.“

Für ihre Untersuchungen nutzten die Forscher Daten von mehreren Observatorien, darunter das 100-Meter-Radioteleskop in Effelsberg bei Bonn, das Australia Telescope Compact Array sowie den Röntgensatelliten Swift. Zukünftige Projekte wie das Square Kilometre Array in Australien und Südafrika sollen helfen, weitere solcher langlebigen Radioquellen zu finden. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin „The Astrophysical Journal“ veröffentlicht.