Schwarze Löcher – die kosmischen Giganten, die dafür bekannt sind, einige der hellsten Radiowellenquellen im Universum anzutreiben – standen im Mittelpunkt einer Studie unter der Leitung von Associate Professor Michael Brown von der School of Physics and Astronomy der Monash University.
Mithilfe des hochmodernen Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) erforschten die Forscher die Geheimnisse der Radiowellen, die von den massereichsten Schwarzen Löchern ausgesendet werden.
Um die Frage zu beantworten, ob die massereichsten Schwarzen Löcher regelmäßig Radiowellen aussenden, haben die Astronomen Radiowellen der größten Galaxien im nahen Universum gemessen. Die umfassende Umfrage nutzte die Rapid ASKAP Continuum Survey (RACS). Associate Professor Brown sagte, ASKAP sei in der Lage, weite Teile des Himmels zu vermessen, und sei empfindlicher als frühere vergleichbare Funkvermessungen.
Die Studie mit dem Titel „Radiokontinuum der massereichsten frühen Galaxien, die mit ASKAP RACS entdeckt wurden,“ wurde zur Veröffentlichung im angenommen Veröffentlichungen der Astronomical Society of Australia und ist derzeit auf dem Preprint-Server verfügbar arXiv.
Das Forscherteam erkannte zwar an, dass die Bildung neuer Sterne in Galaxien auch Radiowellen erzeugen kann, konzentrierte sich jedoch auf Galaxien mit minimaler oder keiner Sternentstehung. Von den 587 untersuchten nahegelegenen Galaxien wurde festgestellt, dass alle 40 der größten untersuchten Galaxien Radiowellen aussenden.
„Obwohl es möglich ist, dass in diesen Galaxien eine Sternentstehung auf niedriger Ebene verborgen ist, scheinen Schwarze Löcher die wahrscheinlichste Ursache für das zu sein, was wir sehen“, sagte Associate Professor Brown.
Die Studie zeigte auch Unterschiede in der Radiowellenemission zwischen den allergrößten Galaxien, wobei sich einige als deutlich leistungsstärker erwiesen als andere. Beispielsweise zeigte die Galaxie ESO 137-G 6 eine etwa 10.000-mal größere Radiohelligkeit als die Galaxie NGC 6876.
Die Arbeit an dieser Studie begann unter den Herausforderungen der COVID-Sperren in Melbourne, wobei der Student Teagan Clarke im Rahmen der Forschungsprojekteinheit für Physik und Astronomie von Monash Vorarbeiten durchführte.
„Wir waren in der Lage, diese neuen Daten wirklich zu untersuchen, um die Unterschiede darin aufzudecken, wie diese Galaxien in Radiowellen leuchten“, sagte Teagan.
„Dies könnte uns etwas über ihre zentralen Schwarzen Löcher verraten und darüber, wie sie diese massiven Galaxien antreiben.“
„Warum verschiedene Galaxien weit mehr Radiowellen aussenden als andere, ist ein kleines Rätsel“, sagte Associate Professor Brown.
„Wir sehen jedoch, dass Galaxien, die starke Quellen von Radiowellen sind, scheinbar langsamer rotieren als vergleichbare Galaxien, die schwache Quellen von Radiowellen sind. Der Sache auf den Grund zu gehen, wird für mich und meine Studenten eine herausfordernde Arbeit sein.“
Mehr Informationen:
Michael JI Brown et al., Radiokontinuum aus den massereichsten frühen Galaxien, die mit ASKAP RACS entdeckt wurden, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2311.15456