Lange Zeit dachten Astronomen, dass Galaxien mit einem gewaltigen kosmischen Knall enden. Doch eine neue Entdeckung zeigt, dass es manchmal eher ein leises Vergehen ist.
Mit Hilfe des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) haben Wissenschaftler ein schwarzes Loch entdeckt, das seiner Heimatgalaxie die Rohstoffe für die Sternenbildung entzieht. Zwar sind schwarze Löcher dafür bekannt, einzelne Sterne zu verschlingen – aber Zerstörung in diesem Maßstab ist beispiellos. Diese Erkenntnis könnte unsere Vorstellung davon, wie Galaxien altern und sterben, grundlegend verändern.
Die verhängnisvolle Entdeckung
Die Forscher machten ihre Beobachtung an der Galaxie GS-10578, die den Spitznamen „Pablos Galaxie“ trägt. Mithilfe des Nahinfrarotspektrografen des JWST, der Licht im nahen Infrarotbereich misst, analysierten sie die Bewegung von Gasströmungen innerhalb der Galaxie.
Dabei entdeckten sie, dass riesige Gaswolken mit einer Geschwindigkeit von rund 1.000 Kilometern pro Sekunde aus der Galaxie geschleudert werden – verursacht durch die gewaltige Kraft eines supermassiven schwarzen Lochs.
An sich ist das nichts Ungewöhnliches. Schwarze Löcher sind dafür bekannt, heiße Gasströme aus Galaxien zu treiben. Doch das JWST registrierte noch eine andere Art von Gas: kälter, dichter und ohne eigenes Leuchten. Es wurde nur durch das blockierte Licht anderer Galaxien sichtbar.
Als die Wissenschaftler die Zusammensetzung dieses Gases analysierten, wurde klar: Es enthält genau die Elemente, die für die Bildung neuer Sterne notwendig sind. Das Problem? Der Materiefluss hinaus aus der Galaxie übersteigt die Rate, mit der neue Sterne entstehen. Die Schlussfolgerung: Das supermassive schwarze Loch entzieht der Galaxie ihre letzte Chance auf Nachwuchs – und lässt sie langsam verhungern.
Ein unerwartetes Ende
„Bisher wussten wir, dass diese Galaxie in einer Art Ruhezustand ist – sie bildet für ihre Größe ungewöhnlich wenige Sterne. Wir vermuteten einen Zusammenhang mit dem schwarzen Loch, aber erst Webb ermöglichte uns, das detailliert zu untersuchen“, erklärt Francesco D’Eugenio, Forscher am Kavli-Institut für Kosmologie in Cambridge und Leiter der Studie. „Die große Frage war: Ist dieser Zustand vorübergehend oder dauerhaft?“
Pablos Galaxie ist nach dem Astrophysiker Pablo G. Pérez-González benannt, der mit D’Eugenio an der Entdeckung arbeitete. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in Nature Astronomy veröffentlicht.
Frühere Modelle zur Lebensdauer von Galaxien gingen davon aus, dass der Mangel an Sternenmaterial zu chaotischen Veränderungen in der Struktur einer Galaxie führen würde. Doch Pablos Galaxie zeigt keinerlei Anzeichen solcher Turbulenzen. Die Sterne bewegen sich weiterhin auf ihren Bahnen, als wäre nichts geschehen.
„Wir wussten, dass schwarze Löcher Galaxien massiv beeinflussen – und dass sie die Sternentstehung stoppen können, war eine Vermutung. Doch erst Webb ermöglichte uns eine direkte Bestätigung“, sagt Roberto Maiolino vom Kavli-Institut. „Das ist ein weiterer Beweis dafür, dass Webb eine Revolution in der Erforschung des Universums ausgelöst hat.“
Was bedeutet das für unsere Milchstraße?
Noch gibt es einige offene Fragen: Warum bleibt Pablos Galaxie so stabil, obwohl ihr das Sternenmaterial ausgeht? Gibt es vielleicht eine noch unentdeckte Quelle für neuen Sternenstoff? Oder erleben wir gerade eine nie zuvor beobachtete Art des kosmischen Verfalls?
Die Antworten darauf könnten unser Verständnis darüber, wie Galaxien entstehen und sterben, vollkommen umkrempeln. Und sie könnten uns verraten, was in ferner Zukunft mit unserer eigenen Milchstraße passieren wird – wenn auch sie an das kosmische Pflegeheim klopft.
