Astrophysik: Wie zentrale Schwarze Löcher schneller wachsen
Drei Astronomen aus Großbritannien und Australien stellen nun eine simple wie auch einleuchtende Idee vor. Sie gingen von der Frage aus, was passiert, wenn das Einströmen des Gases nicht gleichmäßig in einer einzigen Scheibe abläuft, sondern wenn zwei einfallende Gaswolken mit entgegengesetztem Drehsinn auf das Schwarze Loch zufallen. Solche Ereignisse treten in der chaotischen Umgebung im Zentrum der jungen Galaxien vermutlich häufig auf. Beide einfallenden Gaswolken würden ihre eigenen Akkretionsscheiben bilden, die sich gegenseitig durchdringen und dabei beeinflussen. Dabei prallen die Partikel der Wolken gegeneinander und können sich gegenseitig abbremsen, wenn sie in entgegengesetzte Richtungen kreisen. Sie verlieren einen Großteil ihres Drehimpulses und können sehr viel näher an das Schwarze Loch heranrücken und schneller hineinfallen. Dies mag erklären, wie die zentralen Objekte junger Galaxien so schnell wachsen konnten.
Das Ergebnis? Ganz wie in ihrem übermäßig vereinfachten mathematischen Modell nahm die das Schwarze Loch erreichende Gasmenge rapide zu, wenn die beiden Gasscheiben auch nur ein bisschen gegensinnig rotierten. Richteten sie die Gasscheiben anfänglich senkrecht zueinander aus, so fiel schon zehnmal mehr Gas als bei einer einfachen Scheibe in das Schwarze Loch. Im optimalen Fall, bei einer Verkippung von 150 Grad, konnte die Gaszufuhr zum Schwarzen Loch sogar auf das 10 000-Fache des Referenzwerts gesteigert werden. Bei den anderen betrachteten Konfigurationen wurde immer noch eine Vervielfachung auf das 1000-Fache des Ausgangswerts erreicht. Durch den Zusammenprall der beiden Gasscheiben wird ein Teil des Gases seines Drehimpulses beraubt, wodurch er sehr schnell sehr viel näher an das Schwarze Loch heranrücken kann. Dadurch bildet sich eine weitere, kleinere Akkretionsscheibe nah am Zentralobjekt aus, die es effizient mit Gasnachschub versorgen kann.
Der von den Forschern beschriebene Prozess bietet eine einfache, natürliche Erklärung für das Rätsel der extrem massereichen Schwarzen Löchern in jungen Galaxien. Dass genug Gas zum Füttern der anfänglich kleinen Schwarzen Löchern vorhanden ist, war bekannt. Wie diese jedoch an das Gas kommen sollten, war bisher unklar. Die Wissenschaftler liefern mit ihrer Idee und den Modellen eine mögliche Erklärung für die bisher unverstandene Versorgung junger Schwarzer Löcher in Galaxienzentren mit großen Gasmengen.
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