Galaxien entstanden und wuchsen vor Milliarden Jahren, indem sie Gas aus ihrer Umgebung ansammelten oder mit anderen jungen Galaxien kollidierten und verschmolzen. Diese frühen Stadien der Galaxienentstehung wurden vermutlich von Episoden rascher Sternentstehungsprozesse (Starbursts) und dem schnellen Wachstum jeweils eines einzelnen supermassiven Schwarzen Lochs in den galaktischen Zentren begleitet.
Ein bekannter Aspekt dieser Entwicklung besagt, dass die Schwarzen Löcher größtenteils tief in dem staubhaltigen Gas verborgen wuchsen. Es sind sternbildende Galaxien, bis ein Ausbruch von Gas und Staub (Blowout) die Sternbildungsprozesse erlöschen lässt und das weitere Wachstum der Schwarzen Löcher aufhält. Dann offenbart die ausgestoßene Materie ein helles, schnell wachsendes Schwarzes Loch in dem galaktischen Kern. Das wird als Quasar bezeichnet.
Quasare können Materie mit hohen Geschwindigkeiten ausstoßen – dadurch beeinflussen sie den Ausbruch und regulieren die Sternentstehungsprozesse in ihren Heimatgalaxien. Allerdings sind viele Aspekte dieses Entwicklungsschemas noch nicht verstanden. Quasare, die besonders stark von Staub verdeckt sind, leuchten rötlicher – ähnlich der Art und Weise, wie die Sonne bei Sonnenuntergängen auf der Erde rötlicher erscheint. Sie könnten ein Fenster in die galaktische Entwicklung während der kurzen Übergangsstadien darstellen, wenn der Starburst abklingt und der sichtbare, helle Quasar sich erstmals im galaktischen Zentrum zeigt.
Eine neue Forschungsarbeit unter Leitung von Frederick Hamann, Professor am Department of Physics and Astronomy der University of California in Riverside, beschreibt die Entdeckung einer einzigartigen neuen Population extrem roter Quasare. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
Hamanns Arbeit, kombiniert mit früheren Arbeiten von ihm und anderen, beschreibt die Entdeckung einer neuen Population extrem roter Quasare im Rahmen des Baryon Oscillation Sky Survey (BOSS) Projekts, einem Teil des Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Das Hauptziel dieser Studie war, die Größe der Population extrem roter Quasare zu bestimmen und ihre grundlegenden Eigenschaften zu charakterisieren, verglichen mit der viel größeren gesamten Quasarpopulation im BOSS-SDSS-Survey.
Die extrem roten Quasare wurden wegen ihrer extremen Farbe für die Untersuchung ausgewählt, aber die Analyse von Hamann und seinen Kollegen offenbarte eine Anzahl besonderer Eigenschaften, die mit einem einzigartigen und wahrscheinlich jungen Entwicklungsstadium übereinstimmen. Insbesondere besitzen sie außergewöhnlich deutliche Anzeichen für gewaltige Materieausbrüche, die an galaxieweiten Gas- und Staub-Blowouts beteiligt sein könnten.
Insgesamt scheinen die gasreichen Umgebungen der Schwarzen Löcher ausgedehnter und energiereicher als die Umgebungen normaler Quasare zu sein. Das könnte zu bestimmten Zeitpunkten auftreten, wenn junge, gasreiche Galaxien den zentralen Schwarzen Löchern große Mengen Materie zuführen, was eine exotische Vielfalt an Quasaren zur Folge hat.
Es sind jetzt weitere Arbeiten erforderlich, um die Population extrem roter Quasare genauer zu erforschen und ihre Verbindung zum allgemeinen Phänomen der Quasare und vielleicht zu einer besonders jungen Phase der Quasargalaxieentstehung zu verstehen.
Die Abhandlung trägt den Titel „Extremely Red Quasars in BOSS„.
Die anderen Autoren sind: Nadia L. Zakamska (Johns Hopkins University und Institute for Advanced Study in Princeton, New Jersey), Nicholas Ross (University of Edinburgh, Vereinigtes Königreich), Isabelle Paris (INAF Osservatorio Astronomico di Trieste in Italien), Rachael M. Alexandroff (Johns Hopkins University), Carolin Villforth (University of Bath, Vereinigtes Königreich), Gordon T. Richards (Drexel University), Hanna Herbst (University of Florida, Gainesville), W. Niel Brandt und Donald P. Schneider (Pennsylvania State University), Ben Cook (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Kelly D. Denney (Ohio State University) und Jenny E. Greene sowie Michael A. Strauss (Princeton University).
(THK)
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