Käthe-Kollwitz-Gymnasium Logo
Astronomie-AG

Die Enstehung der Galaxien

Ein internationales Forscherteam um den Direktor des Astrophysikalischen Instituts Potsdam, Günther Hasinger, hat eine neue Theorie zur Entstehung der Galaxien erarbeitet. Ziel der Wissenschaftler war es, die Quelle der Röntgenhintergrundstrahlung zu bestimmen.

Durch ein Röntgenteleskop betrachtet, erscheint der Himmel fast vollständig verdeckt durch Nebel, die im Röntgenlicht leuchten. Mit Hilfe des Satelliten Rosat, einem Röntgenteleskop im Weltall, gelang es, die Nebel in einzelne Lichtquellen aufzulösen. Spätere Untersuchungen mit dem Keck-Spiegelteleskop auf Hawaii zeigten, daß die Röntgenquellen extrem helle Objekte im Inneren weit entfernter Galaxien sind. Die Astronomen entdeckten Strahlungsquellen, die aus dem Raum eines Sonnensytems mit der Intensität meherer hundert Galaxien leuchten. Nach Meinung G. Hasingers können nur Schwarze Löcher die Energie dafür liefern:

Gerät Materie in den Anziehungsbereich eines Schwarzen Loches, so nähert sie sich spiralförmig immer schneller werdend an, bevor sie schließlich hineinstürzt. Durch Reibung heizt sich die Materie auf und ein Teil wird zu Energie, wobei Röntgenstrahlung abgegeben wird. Es gibt im Universum keine größere Energiequelle als ein Schwarzes Loch.

Nach Messungen und Berechnungen der Wissenschaftler sind die untersuchten Strahlungsquellen durchschnittlich über 10 Mrd. Jahre alt. Daraus läßt sich folgern, daß sich Schwarze Löcher im Zentrum der frühen noch jungen Galaxien befunden und große Mengen Materie aufgenommen haben.

Eine Folge dieser Annahme ist das Schwarze Löcher vor den meisten Sternen existiert haben müssen. Bisher gingen die meisten Astronomen jedoch davon aus, daß diese Schwerkraftfallen erst aus den überresten sehr massereicher Sterne entstehen. Die Schwarzen Löcher, die für die Röntgenhintergrundstrahlung aus der Frühzeit des Universums verantwortlich sein sollen, können aber nicht aus solchen Sternen entstanden sein, denn zwischen der vermuteten Sternentstehung und dem Auftreten der gigantischen Energiequellen liegt eine viel zu kurze Zeit. Die neue Theorie G. Hasingers und seiner Kollegen sieht folgendes Szenario vor:

Aus dem Plasma des Urknalls entstanden innerhalb einiger Millionen Jahre riesige Gaswolken, die sich zu sog. Hypersternen zusammenballten. Diese "Übersterne", welche die Masse einer Million Sonnen hatten, brachen schon, während die thermonuklearen Prozesse im Inneren einsetzten, unter ihrer Schwerkraft zusammen und wurden zu Schwarzen Löchern. Im Universum gab es daraufhin keine anderen Himmelskörper. Die übrige Materie wurde langsam von ihrer enormen Schwerkraft angezogen. Dabei verdichtete sich die Materie in gewaltigen Akkretionsscheiben, in denen die Sterne entstanden und die Galaxien bildeten. Mit der Zeit verbrauchten die Schwarzen Löcher die Materie aus ihrer Umgebung, aber aufgrund der damaligen Größe des Universums, es war vor 10 Mrd. Jahren etwa achtmal kleiner als heute, stießen Galaxien häufig zusammen und durchdrangen sich. Dabei geriet wieder sehr viel Materie in Form interstellaren Staubes in die Schwarzen Löcher, so daß aus dieser Zeit die meisten Röntgensignale zu empfangen sind.

Zur Unterstützung dieser Theorie führen die Astrophysiker noch folgende Beweise und Indizien auf: Im Zentrum fast jeder Galaxie läßt sich ein Schwarzes Loch nachweisen. Außerdem stellte sich heraus, daß die Masse des Schwarzen Lochs im Zentrum einer Galaxie mit der Masse der Galaxie zunimmt.

Quelle

Grolle, Johann (verantw. Red.): Hungrige Sonnenfresser. In: Der Spiegel. 1998, Nr. 9, p. 168-170

Stefan Freudenberg


 
© 1999-2002 Astronomie-AG, Käthe-Kollwitz-Gymnasium, Wilhelmshaven
Datum der letzten Änderung:
eMail: Astronomie-AG@kkg-whv.de