Wie Schwarze Löcher durch intergalaktische Gaswolken wachsen

Eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt stürzen große, kalte Gaswolken aus dem intergalaktischen Raum auf ein supermassereiches Schwarzes Loch. Das zeigen Beobachtungen eines internationalen Forscherteams mit der Teleskopanlage ALMA in Chile sowie dem Very Long Baseline Array, einem weltweiten Netz aus Radioteleskopen. Die Beobachtungen revolutionieren die bisherigen Ansichten der Astronomen darüber, wie die großen Schwarzen Löcher in den Zentren von Galaxien anwachsen, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Wir beobachten einen galaxienumspannenden Regenguss, der ein Schwarzes Loch mit der dreihundert-millionenfachen Sonnenmasse füttert“, sagt Grant Tremblay von der Yale University in den USA. Bislang gingen die Himmelsforscher davon aus, dass supermassereiche Schwarze Löcher langsam und gleichmäßig durch den Zustrom von Gas aus dem Halo ihrer Wirtsgalaxie anwachsen. Die Beobachtungen von Tremblay und seinen Kollegen weisen nun auf ein alternatives Szenario: Große, kalte Gaswolken aus dem Raum zwischen den Galaxien fallen in die zentralen Schwarzen Löcher und lassen sie anwachsen.

Im intergalaktischen Raum in Galaxienhaufen befindet sich heißes, ionisiertes Gas. „Dieses Gas kann schlagartig abkühlen, kondensieren und ähnlich wie schwüle Luft auf der Erde Wolken und Niederschlag erzeugen“, so Tremblay. „Die Wolken regnen dann auf die Galaxie herab, fördern dort die Entstehung neuer Sterne und füttern das zentrale Schwarze Loch.“ Diesen Vorgang konnten Tremblay und seine Kollegen nun erstmals im eine Milliarde Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen Abell 2597 beobachten.

Wie die Aufnahmen mit der Teleskopanlage ALMA und dem Netz aus Radioteleskopen VLBA zeigen, fallen drei kalte Gaswolken mit je einer Million Sonnenmassen und einer Geschwindigkeit von knapp 300 Kilometern pro Sekunde in die hellste Galaxie des Haufens hinein. Sie sind nur noch etwa 300 Lichtjahre von ihrem zentralen Schwarzen Loch entfernt. Tremblay und seine Kollegen vermuten, dass es in der Umgebung noch Tausende ähnlicher Wolken gibt, die für einen permanenten Nachschub für das Schwarze Loch sorgen. Mit ALMA wollen sie nun versuchen, dieses Phänomen auch bei anderen Galaxien und deren Schwarzen Löchern nachzuweisen.