Forschende haben mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) eine faszinierende Entdeckung gemacht: In der Nähe eines supermassiven Schwarzen Lochs in der Galaxie ESO 428-G14 beobachteten sie eine Schockwelle aus Staub und Gas. Diese Entdeckung stellt bisherige Theorien über die Energiequellen aktiver galaktischer Kerne infrage.

Schwarzes Loch sorgt für Überraschung

ESO 428-G14 befindet sich etwa 70 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Sie gilt als eine aktive Galaxie, deren zentrales supermassives Schwarzes Loch Materie aus seiner Umgebung anzieht und dabei intensive Strahlung abgibt. Das Team entdeckte dabei, dass die Energie, die diese wirbelnde Wolke aus Gas und Staub aufheizt, tatsächlich von Kollisionen mit Gasstrahlen stammt, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen – sogenannte „Schocks“.

Wie die Forschenden in ihrer Studie beschrieben, kam diese Entdeckung ziemlich unerwartet. Zuvor hatten Wissenschaftler*innen nämlich die Theorie aufgestellt, dass die Energie, die diesen Staub aufheizt, aus dem supermassiven Schwarzen Loch selbst stammt.

Die Ergebnisse stammen von der GATOS-Kollaboration (Galactic Activity, Torus, and Outflow Survey), die das JWST nutzt, um die Kerne naher Galaxien zu untersuchen. Die Entdeckung einer solchen Schockstruktur war dabei jedoch unerwartet und zeigt die enormen Auswirkungen, die die Radiojets des Schwarzen Lochs auf ihre Umgebung haben können.

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„Und doch ist es so“

„Es gibt viele Debatten darüber, wie aktive galaktische Kerne Energie an ihre Umgebung abgeben. Wir hätten nicht erwartet, dass Radiojets derartige Schäden anrichten. Und doch ist es so!“, erklärte David Rosario, Dozent an der Newcastle University und Mitglied des GATOS-Teams, in einer Mitteilung der Newcastle University. Diese sogenannten „Schocks“ entstehen durch Kollisionen mit Gasstrahlen, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Das JWST ist besonders gut für solche Beobachtungen geeignet, da es im Infrarotbereich sieht und somit den Staub durchdringen kann, der das Zentrum aktiver Galaxien oft verdeckt. „Die Möglichkeit zu haben, mit exklusiven JWST-Daten zu arbeiten und vor allen anderen auf diese atemberaubenden Bilder zuzugreifen, ist mehr als aufregend“, sagte Houda Haidar, Doktorandin an der Newcastle University.

„Durch die Untersuchung des Staubs in der Nähe supermassiver Schwarzer Löcher lernen wir, wie Galaxien ihr Material recyceln. Dies hilft uns letztendlich dabei, die Prozesse zu verstehen, durch die supermassive Schwarze Löcher Galaxien – einschließlich unserer eigenen – beeinflussen“, heißt es in der Mitteilung des Newcastle University.

Quellen: „Dust beyond the torus: revealing the mid-infrared heart of local Seyfert ESO 428-G14 with JWST/MIRI“ (2024, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society); Newcastle University

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