Über dieses Bild
Dieses Hubble-Bild bietet eine detaillierte Ansicht von A2261-BCG, der kolossalen hellsten Haufengalaxie im Herzen von Abell 2261, einem der massereichsten bekannten Galaxienhaufen in einer Entfernung von etwa 3 Milliarden Lichtjahren von der Erde. A2261-BCG ist selbst im Vergleich zu riesigen elliptischen Galaxien außergewöhnlich: Sie hat einen Durchmesser von über einer Million Lichtjahren und besitzt einen der größten und diffusesten Sternkerne, die jemals gemessen wurden, mit einer Ausdehnung von etwa 10.000 Lichtjahren. Dieser ungewöhnlich aufgeblähte Kern hat Astronomen verwirrt, weil ihm der konzentrierte zentrale Helligkeitspeak fehlt, der in den meisten riesigen elliptischen Galaxien zu finden ist und der typischerweise durch den Gravitationseinfluss eines dort ansässigen supermassereichen Schwarzen Lochs aufrechterhalten wird. Die glatte, strukturlose Hülle der Galaxie leuchtet im kombinierten Licht von Hunderten Milliarden alter Roter Riesensterne, während umliegende Haufengalaxien als kleinere, schwächere Objekte erscheinen, die über das gesamte Feld verstreut sind.
Wissenschaftliche Bedeutung
A2261-BCG ist zu einem der wichtigsten Objekte für die Überprüfung von Theorien zur Dynamik supermassiver Schwarzer Löcher geworden. Sein ungewöhnlich großer, diffuser Kern kann durch einen Prozess namens Kernreinigung erklärt werden, bei dem ein Paar verschmelzender supermassereicher Schwarzer Löcher durch Gravitationsschleuderwechselwirkungen Sterne aus dem Zentrum der Galaxie ausstößt, während sie sich spiralförmig zusammendrehen. Wenn das resultierende verschmolzene Schwarze Loch einen Rückstoß durch eine Gravitationswelle erfahren hätte, der die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxie übersteigt, wäre es vollständig ausgeschleudert worden – ein Szenario, das von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt, aber nie schlüssig beobachtet wurde. Bei der Suche nach dem fehlenden Schwarzen Loch mithilfe von Chandra-Röntgenbeobachtungen und Hubble-Bildgebung wurden mehrere mögliche Standorte untersucht, darunter dichte Ansammlungen von Sternen am Rande der Galaxie, die ein verschobenes Schwarzes Loch beherbergen könnten. Die Lösung dieses Rätsels hätte erhebliche Auswirkungen auf unser Verständnis der Galaxienentwicklung, der Gravitationswellenastrophysik und der Koevolution von Galaxien und ihren zentralen Schwarzen Löchern.
Beobachtungsdetails
Dieses Bild wurde mit Hubbles Wide Field Camera 3 (WFC3) in Nahinfrarotfiltern im Rahmen des CLASH-Programms (Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble) aufgenommen. Die Infrarotbeobachtungen waren wichtig für die Charakterisierung der Sternpopulationen der Zentralgalaxie und für die Erkennung schwacher Gravitationsbögen von Linsen-Hintergrundgalaxien. Die Analyse des Oberflächenhelligkeitsprofils von A2261-BCG erforderte eine sorgfältige Modellierung und Subtraktion des diffusen Intracluster-Lichts, das den Kern des Clusters durchdringt. Die Beobachtungen erreichten eine ausreichende Tiefe, um kompakte Sternknoten in der Hülle der Galaxie zu identifizieren, die als potenzielle Verstecke für ein verschobenes supermassereiches Schwarzes Loch untersucht wurden.
Ort im Universum
Konstellation
Herkules
Entfernung von der Erde
3 Milliarden Lichtjahre
Lustige Fakten
- 1
Der Kern von A2261-BCG ist etwa zehnmal größer als für eine Galaxie dieser Masse erwartet, was ihn zu einem der extremsten Ausreißer in der beobachteten Beziehung zwischen Galaxienmasse und Kerngröße macht.
- 2
Eine Theorie besagt, dass das supermassereiche Schwarze Loch von A2261-BCG durch Gravitationswellen, die während der Verschmelzung binärer Schwarzer Löcher erzeugt wurden, aus dem Galaxienzentrum geschleudert wurde und der Kern ohne seinen Gravitationsanker zurückblieb.
- 3
Das heiße Gas, das den Abell 2261-Cluster durchdringt, erreicht Temperaturen von über 100 Millionen Grad – viel heißer als das Zentrum der Sonne – und ist nur im Röntgenlicht sichtbar.
Bildnachweis: NASA, ESA, Hubble-Weltraumteleskop
