Schwarze Löcher in der Morgendämmerung des Universums

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Schaubild, das die Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute zeigt; die Zeit läuft von links nach rechts. Das “Dunkle Zeitalter” ist der Zeitraum von der Zeit der Rekombination (links abgebildet in blau-grün) bis nach dem hellen Streifen, der die ersten Sterne darstellt. Neue Ergebnisse deuten darauf hin, daß Röntgenstrahlung aussendende Binärsysteme aus Schwarzen Löchern, die aus den ersten Sternen entstanden, dabei helfen, die Reionisation des Gases anzutreiben, die das Dunkle Zeitalter beendete. NASA WMAP

 

Das „Dunkle Zeitalter“ des Universums begann etwa 400.000 Jahre nach dem Urknall, nachdem die Materie genügend abgekühlt war, um neutrale Atome zu bilden. Diese Epoche währte rund eine Milliarde Jahre, bis sich die ersten Sterne unter dem Einfluß einer gravitationsbedingter Kontraktion bildeten, das Gas im Kosmos wieder ionisierten und die Prozesse des Aufbaus von vollentwickelten Galaxien ernstlich begannen. Jedenfalls ist dies das maßgebliche Bild gewesen. Aber es war ein Rätsel, ob es genug wirksame stellare Strahlung gab, all das kosmische Material zu reionisieren, insbesondere all das Gas zwischen den ersten Galaxien.

Fünf Astronomen haben auf diese Frage eine Antwort gefunden. Im April 2011 beschreiben sie in der Ausgabe 528 der Zeitschrift Astronomy and Astrophysics eine bislang übersehene Quelle: binäre Schwarze Löcher, die sich bildeten, als die ersten Sterne in Supernovae explodierten. Nachdem sie Modelle beachteten, die zeigen, daß sich die ersten massereichen Sterne meist als Paare bilden, folgerten sie, daß viele, Röntgenstrahlung abgebende, binäre Schwarze Löcher in diesen frühen Zeiten des Universums existierten. Die Wissenschaftler berechneten den Röntgen- als auch den ultravioletten Strahlungsfluß, der durch diese Schwarzen Löcher hervorgerufen wurde, während Materie auf die Schwarzen Löcher stürzte. Dieses energiereiche Licht ist bei der Ionisation des neutralen Gases viel wirkungsvoller als stellares ultraviolettes Licht und spielt auf großen Skalen eine wichtige Rolle bei der Reionisierung des Universums. Die neuen Erkenntnisse helfen, eine offene Frage zu lösen und verbessern unser Verständnis über die Vorgänge im frühen Universum.

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